5

Q U IN TO S E ME ST RE

TÉCNICAS DE CONSTRUCCIÓN

Realiza las instalaciones hidrosanitarias y de gas para una casa habitación.

COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE SONORA Director General Mtro. Víctor Mario Gamiño Casillas Director Académico Mtro. Martín Antonio Yépiz Robles Director de Administración y Finanzas Ing. David Suilo Orozco Director de Planeación Mtro. Víctor Manuel Flores Valenzuela Director de Vinculación e Imagen Institucional Lic. José Luis Argüelles Molina REALIZA INSTALACIONES HIDROSANITARIAS Y DE GAS PARA UNA CASA HABITACIÓN Módulo de Aprendizaje. Copyright 2016 por Colegio de Bachilleres del Estado de Sonora. Todos los derechos reservados. Primera edición 2014. Impreso en México. Reimpresión y edición 2016. DIRECCIÓN ACADÉMICA Departamento de Innovación y Desarrollo de la Práctica Docente. Blvd. Agustín de Vildósola, Sector Sur. Hermosillo, Sonora, México. C.P. 83280 COMISIÓN ELABORADORA Elaboración: Diana Elizabeth Núñez Peralta Corrección de estilo: Lourdes Orduño Luque Diseño y edición: Yolanda Yajaira Carrasco Mendoza Diseño de portada: María Jesús Jiménez Duarte Jesús Ramón Franco Hernández Foto de portada: Daniel Apodaca Chávez Banco de imágenes: Shutterstock Coordinación técnica: Rubisela Morales Gispert Supervisión académica: Vanesa Guadalupe Angulo Benítez Coordinación general: Laura Isabel Quiroz Colossio Esta publicación se terminó de imprimir durante el mes de junio de 2016. Diseñada en Dirección Académica del Colegio de Bachilleres del Estado de Sonora. Blvd. Agustín de Vildósola, Sector Sur. Hermosillo, Sonora, México. La edición consta de 752 ejemplares.

COMPONENTE:

CAPACITACIÓN PARA EL TRABAJO:

HORAS SEMANALES:

CRÉDITOS:

FORMACIÓN PARA EL TRABAJO

04

TÉCNICAS DE CONSTRUCCIÓN

08

DATOS DEL ALUMNO Nombre: Plantel: Grupo:

Turno:

Teléfono:

E-mail: Domicilio:

PRELIMINARES

3

El Colegio de Bachilleres del Estado de Sonora (COBACH), desde la implementación de la Reforma Integral de la Educación Media Superior en 2007, de forma socialmente responsable, dio inicio a la adecuación de su Plan de estudios y a sus procesos de enseñanza aprendizaje y de evaluación para reforzar su modelo de Educación Basada en Competencias, y así lograr que pudieran sus jóvenes estudiantes desarrollar tanto las competencias genéricas como las disciplinares, en el marco del Sistema Nacional del Bachillerato. Este modelo por competencias considera que, además de contar con conocimientos, es importante el uso que se hace de ellos en situaciones específicas de la vida personal, social y profesional. Dicho de otra forma, el ser competente se demuestra cuando, de forma voluntaria, se aplican dichos conocimientos a la resolución de situaciones personales o a la adquisición de nuevos conocimientos, habilidades y destrezas, lo que hace que se refuerce la adquisición de nuevas competencias. En ese sentido el COBACH, a través de sus docentes, reestructura la forma de sus contenidos curriculares y lo plasma en sus módulos de aprendizaje, para facilitar el desarrollo de competencias. En el caso del componente de Formación para el Trabajo, además de las competencias genéricas, fortalece el sentido de apreciación hacia procesos productivos, porque aunque el bachillerato que te encuentras cursando es general y te prepara para ir a la universidad, es importante el que aprendas un oficio y poseas una actitud positiva para desempeñarlo. De tal forma que, este módulo de aprendizaje de la Capacitación para el trabajo de Técnicas de Construcción, es una herramienta valiosa porque con su contenido y estructura propiciará tu desarrollo como persona visionaria, competente e innovadora, características que se establecen en los objetivos de la Reforma Integral de Educación Media Superior. El módulo de aprendizaje es uno de los apoyos didácticos que el COBACH te ofrece con la finalidad de garantizar la adecuada transmisión de saberes actualizados, acorde a las nuevas políticas educativas, además de lo que demandan los escenarios local, nacional e internacional. En cuanto a su estructura, el módulo se encuentra organizado en bloques de aprendizaje y secuencias didácticas. Una secuencia didáctica es un conjunto de actividades, organizadas en tres momentos: inicio, desarrollo y cierre. En el inicio desarrollarás actividades que te permitirán identificar y recuperar las experiencias, los saberes, las preconcepciones y los conocimientos que ya has adquirido a través de tu formación, mismos que te ayudarán a abordar con facilidad el tema que se presenta en el desarrollo, donde realizarás actividades que introducen nuevos conocimientos dándote la oportunidad de contextualizarlos en situaciones de la vida cotidiana, con la finalidad de que tu aprendizaje sea significativo. Posteriormente se encuentra el momento de cierre de la secuencia didáctica, donde integrarás todos los saberes que realizaste en las actividades de inicio y desarrollo. En todas las actividades de los tres momentos se consideran los saberes conceptuales, procedimentales y actitudinales. De acuerdo a las características y del propósito de las actividades, éstas se desarrollan de forma individual, grupal o equipos. Para el desarrollo de tus actividades de la capacitación para el trabajo deberás utilizar diversos recursos, desde material bibliográfico, videos, investigación de campo, etcétera; así como realizar actividades prácticas de forma individual o en equipo.

La retroalimentación de tus conocimientos es de suma importancia, de ahí que se te invita a participar de forma activa cuando el docente lo indique, de esta forma aclararás dudas o bien fortalecerás lo aprendido; además en este momento, el docente podrá tener una visión general del logro de los aprendizajes del grupo. Recuerda que la evaluación en el enfoque en competencias es un proceso continuo, que permite recabar evidencias a través de tu trabajo, donde se tomarán en cuenta los tres saberes: conceptual, procedimental y actitudinal, con el propósito de que apoyado por tu maestro mejores el aprendizaje. Es necesario que realices la autoevaluación, este ejercicio permite que valores tu actuación y reconozcas tus posibilidades, limitaciones y cambios necesarios para mejorar tu aprendizaje. Así también, es recomendable la coevaluación, proceso donde de manera conjunta valoran su actuación, con la finalidad de fomentar la participación, reflexión y crítica ante situaciones de sus aprendizajes, promoviendo las actitudes de responsabilidad e integración del grupo. Finalmente, se destaca que, en este modelo, tu principal contribución es que adoptes un rol activo y participativo para la construcción de tu propio conocimiento y el desarrollo de tus competencias, a través de lo que podrás dar la respuesta y la contextualización adecuadas para resolver los problemas del entorno a los que te enfrentes, ya sean personales o profesionales.

El glosario icónico es la relación de figuras que encontrarás en diversas partes de tu módulo. Enseguida, se muestran junto con su definición, lo que te orientará sobre las actividades que deberás realizar durante el semestre en cada una de tus asignaturas.

EVALUACIÓN DIAGNÓSTICA Se trata de la evaluación que se realizará al inicio de cada secuencia didáctica y que te permitirá estar consciente de tus conocimientos acerca del tema que abordarás.

ACTIVIDAD INTEGRADORA Esta actividad resume los conocimientos adquiridos durante un proceso, ya sea una secuencia didáctica, un bloque o lo visto en un semestre completo. Es la suma teórica y práctica de tus conocimientos y es útil para fortalecer tu aprendizaje.

ACTIVIDAD 1 SD1-B1

Individual Equipo

COEVALUACIÓN Este tipo de evaluación se hace con uno o varios de tus compañeros, en ella tú los evalúas y ellos a ti. Les permite, además de valorar sus aprendizajes, colaborar y aprender unos de otros.

RÚBRICA DE EVALUACIÓN La rúbrica es una tabla que contiene niveles de logro o desempeño especificados en estándares mínimos y máximos de la calidad que deben tener los diversos elementos que componen un trabajo. Sirve como guía para saber qué debe contener un trabajo y cómo debe ser realizado.

Grupal

Con este gráfico identificarás la Actividad dentro del texto, incluyendo la indicación y especificando si debe realizarse de manera individual, en equipo o grupal.

EVALUACIÓN DE ACTIVIDADES En este apartado encontrarás el espacio para calificar tu desempeño, que será por parte de tu profesor, tus compañeros (coevaluación) o tú mismo (autoevaluación).

AUTOEVALUACIÓN En este espacio realizarás una evaluación de tu propio trabajo, misma que deberá ser honesta para que puedas identificar los conocimientos que has adquirido y las habilidades que has desarrollado, así como las áreas que necesitas reforzar.

REACTIVOS DE CIERRE Son reactivos que aparecen al final de un bloque, al realizarlos reforzarás los conocimientos adquiridos durante el bloque y desarrollarás tus habilidades.

PORTAFOLIO DE EVIDENCIAS Durante el semestre, tu profesor te irá indicando qué evidencias (trabajos y ejercicios) debes ir resguardando para integrarlos en un portafolio, mismos que le entregarás cuando te lo indique, a través del cual te evaluará.

FUENTES DE INFORMACIÓN Es el listado de referencias que utilizaron los profesores que elaboraron el módulo de aprendizaje, contiene la bibliografía, las páginas de internet de las cuales se tomó información, los vídeos y otras fuentes que nutrieron los contenidos. Te permite también ampliar la información que te proporcione tu profesor o la del módulo mismo.

GLOSARIO Es la relación de palabras nuevas o de las cuales pudieras desconocer su significado. Es útil para conocer nuevos conceptos, ampliar tu vocabulario y comprender mejor las lecturas.

PRELIMINARES

7

Presentación del libro .......................................................................................................................

4

Glosario Icónico ................................................................................................................................

7

Descripción de la Capacitación para el Trabajo ..................................................................................

11

Competencias Profesionales de Egreso ..............................................................................................

13

Mapa de Contenido ..........................................................................................................................

14

BLOQUE 1

Diseña instalaciones hidráulicas ............................................................................... 15

8

Secuencia didáctica 1. Conocer las partes de una instalación hidráulica ............................................. 1.1.1 Historia de las instalaciones hidráulicas ........................................................................................... 1.1.2 Definición de instalación hidráulica .................................................................................................. 1.1.3 Generalidades de una instalación hidráulica .................................................................................... 1.1.4 Condiciones de una red hidráulica en un edificio o casa-habitación ................................................ 1.1.5 Elementos que forman una instalación hidráulica ........................................................................... 1.1.6 Sistemas de abastecimiento de agua fría en la red de distribución interna de una casa habitación ......

17 17 19 19 20 20 22

Secuencia didáctica 2. Conocer los materiales que se utilizan en una instalación hidráulica ............... 1.2.1 Materiales utilizados en una instalación hidráulica .......................................................................... 1.2.2 Tuberías ............................................................................................................................................ 1.2.3 Tuberías de Acero ............................................................................................................................ 1.2.4 Tuberías de plástico .......................................................................................................................... 1.2.5 Tuberías de cobre ............................................................................................................................. 1.2.6 Válvulas y conexiones ....................................................................................................................... 1.2.7 Proceso de unión de las tuberías ...................................................................................................... 1.2.8 Herramientas de plomería ................................................................................................................

26 27 27 28 30 32 34 36 39

Secuencia didáctica 3. Determinar el sistema hidroneumático apropiado a las necesidades de una vivienda ................................................................................................................................. 1.3.1 Determina el diámetro de las tuberías de una instalación hidráulica .............................................. 1.3.2 Determina el sistema hidroneumático apropiado a las necesidades de una vivienda ..................... 1.3.3 Simbología hidráulica .......................................................................................................................

42 42 48 55

PRELIMINARES

Secuencia didáctica 1. Conoce las partes que forman una instalación sanitaria de una casa habitación ....... 2.1.1 Antecedentes de las instalaciones sanitarias ................................................................................ 2.1.2 Instalación sanitaria ...................................................................................................................... 2.1.3 Aguas Residuales ........................................................................................................................... 2.1.4 Condiciones que debe reunir la instalación sanitaria .................................................................... 2.1.5 Ubicación de tuberías .................................................................................................................... 2.1.6 Ventilación en las instalaciones sanitarias .....................................................................................

64 64 66 67 68 73 74

Secuencia didáctica 2. Determina el diámetro de las tuberías de una instalación sanitaria .............. 2.2.1 Tuberías utilizadas en instalaciones sanitarias .............................................................................. 2.2.2 Conectores sanitarios .................................................................................................................... 2.2.3 Simbología Sanitaria ...................................................................................................................... 2.2.4 Obtención del diámetro de las tuberías en una instalación sanitaria de una casa habitación ......

75 76 77 79 81

Diseña instalaciones de gas ...................................................................................

89

Secuencia didáctica 1. Conoce las partes que integran una instalación de gas ................................. 3.1.1 Antecedentes históricos al uso del gas como fuente de calor ....................................................... 3.1.2 Instalación de gas .......................................................................................................................... 3.1.3 Gas Natural y Gas LP ...................................................................................................................... 3.1.4 Partes que forman la instalación de gas ........................................................................................ 3.1.5 Tuberías utilizadas en instalaciones de gas ...................................................................................

90 90 92 93 96 99

Secuencia didáctica 2. Determina los elementos de una instalación de gas ..................................... 3.2.1 Simbología Sanitaria ...................................................................................................................... 3.2.2 Cálculo de instalaciones de gas .....................................................................................................

102 102 104

BLOQUE 2

63

BLOQUE 3

Diseña una instalación sanitaria ............................................................................

Instrumentos de Evaluación ............................................................................................................... 113

PRELIMINARES

9

10

PRELIMINARES

“Una competencia es la integración de habilidades, conocimientos y actitudes en un contexto específico”.

Para dar continuidad a los trabajos propuestos por la Dirección General de Bachillerato (DGB), en los programas de formación para el trabajo de la Capacitación de Técnicas de Construcción y con el propósito de responder a las necesidades de información que requieres como estudiante, el presente módulo de aprendizaje tiene como objetivo acercarte, en un solo documento, tanto a contenidos y elementos teóricos como a ejercicios y proyectos prácticos para dotarte de los conocimientos y competencias que hoy en día se requieren en el sector productivo y de servicios, y de esta manera, integrarte al mercado laboral conforme a las exigencias de la globalización, o bien, continuar con su formación profesional en una institución de educación superior. En este contexto, tu módulo de aprendizaje fue rediseñado por docentes del Colegio de Bachilleres del Estado de Sonora, para lograr elaborar un documento que articulara los contenidos propuestos por la DGB para el componente de formación para el trabajo con las Normas Técnicas de Competencia Laboral (NTCL), del Consejo de Normalización y Certificación de Competencia Laboral (CONOCER), dando como resultado este material acorde con las tendencias de las competencias laborales que demanda el empleo en Sonora y el país. En cuanto a su estructura, el módulo de aprendizaje aporta los elementos necesarios para adquirir los conocimientos y desarrollar las habilidades, actitudes y valores en ti que, en conjunto, te hagan ser competente en un determinado oficio que los sectores productivo o de servicios demanden, y que se determinen con base en estándares nacionales e internacionales de calidad; te provee de herramientas para lograr que adquieras los conocimientos necesarios y nuevos; te apoya en tu crecimiento y desarrollo. Por otra parte, es también un instrumento de gran utilidad para los docentes que imparten la capacitación de Técnicas de Construcción, pues estandariza los contenidos en todos los planteles del Colegio. En resumen, los módulos de la capacitación para el trabajo de Técnicas de Construcción, están diseñados para formarte en un proceso de mejora continua de calidad educativa, y de los elementos necesarios para que te dediques y desempeñes de forma óptima a un oficio o, si así lo decides, continúes una profesión.

PRELIMINARES

11

COMPETENCIAS PROFESIONALES DE EGRESO Durante el proceso de formación de los dos módulos, el estudiante desarrollará las siguientes competencias profesionales, correspondientes a la Capacitación en Técnicas de Construcción:

1

Realiza las gestiones necesarias para la autorización y ejecución de los procesos constructivos.

2

Elabora representaciones de edificaciones mediante maquetas y planos arquitectónicos, estructurales y de instalaciones, considerando las especificaciones de diseño y utilizando software de dibujo asistido por computadora o los medios materiales correspondientes.

3

Calcula los precios unitarios de acuerdo al proyecto, para la integración de presupuestos de obra de edificación, utilizando software o los medios materiales correspondientes.

4

Realiza trabajos de topografía en campo y gabinete, aplicando tecnologías de la información desarrollada para el levantamiento de terrenos y trazos y nivelación de terrenos de edificaciones.

5

Supervisa la aplicación de tecnologías de desarrollo sustentable para el cuidado del medio ambiente en la industria de la construcción, en los procesos constructivos de casa habitación.

6

Supervisa y ejecuta trabajos de instalaciones hidrosanitarias, de gas, eléctricas y especiales, aplicando tecnologías de desarrollo sustentable para el cuidado del medio ambiente en la industria de la construcción.

PRELIMINARES

13

Realiza Instalaciones Hidrosanitarias y de Gas para una Casa Habitación Diseña instalaciones hidráulicas Conocer las partes de una instalación hidráulica. Conocer los materiales que se utilizan en una instalación hidráulica. Determinar el sistema hidroneumático apropiado a las necesidades de una vivienda.

2 Diseña una instalación sanitaria Conocer las partes que forman una instalación sanitaria de una casa habitación. Determinar el diámetro de las tuberías de una instalación sanitaria.

Diseña instalaciones de gas

3 14

PRELIMINARES

Conocer las partes que integran una instalación de gas. Determinar los elementos de una instalación de gas.

1

BLOQUE 1

Diseña instalaciones hidráulicas

Desempeño del estudiante al finalizar el bloque ■■ Identifica

las partes que integran un sistema de distribución de agua en una casa habitación. ■■ Determina los diámetros de las tuberías que se encargarán de conducir el agua en la red de distribución de una casa habitación. ■■ Determina el sistema hidroneumático adecuado a las necesidades de la casa habitación.

Tiempo asignado: 24 horas

Objetos de aprendizaje ■■ Partes de una instalación hidráulica. ■■ Materiales

que se utilizan en una instalación hidráulica. ■■ Sistema hidroneumático apropiado a las necesidades de una vivienda.

Competencias a desarrollar ■■ Supervisa

y ejecuta trabajos de instalaciones hidrosanitarias, de gas, eléctricas y especiales, aplicando tecnologías de desarrollo sustentable para el cuidado del medio ambiente en la industria de la construcción.

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

Cuando se diseña una casa habitación, se hace con la finalidad de que sus ocupantes se sientan lo más confortable posible, ese confort se logra mediante la instalación de equipos que nos permiten realizar múltiples actividades sin necesidad de salir de la misma. En este módulo, los alumnos adquirirán las herramientas básicas con la finalidad de diseñar las instalaciones hidrosanitarias, y de gas, que permitirán tener una vida más amena a los ocupantes de un inmueble.

PRESENTACIÓN DEL PROYECTO En este primer bloque del curso se te propone un primer acercamiento al estudio de las instalaciones hidráulicas. Este tema se ve articulado en las tres secuencias didácticas que conforman el presente submódulo, pues ha sido la intención que cuando las abordes y desarrolles las diferentes actividades de aplicación, construcción e investigación se contribuya al desarrollo tanto de competencias genéricas como competencias laborales relacionadas al campo de las Técnicas de Construcción. Para que tú mismo puedas valorar tus logros en estos aspectos, al final del bloque se incluye la sección de autoevaluación correspondiente.

EVALUACIÓN DIAGNÓSTICA ¿Explica brevemente las formas en que en el desarrollo de la historia las personas se han proveído de agua?

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Colegio de Bachilleres del Estado de Sonora

Realiza Instalaciones Hidrosanitarias y de Gas para una Casa Habitación

Inicio

Secuencia didáctica 1 CONOCER LAS PARTES DE UNA INSTALACIÓN HIDRÁULICA

Historia de las instalaciones hidráulicas El sistema de instalaciones hidrosanitarias que conocemos en la actualidad, con un sistema de suministro de agua potable e instalaciones para eliminar las aguas negras de la mayoría de las casas y edificios, es un adelanto reciente. No hace todavía muchos años, el agua se sacaba de un pozo y se llevaba a la casa en cubetas u otros recipientes. En cuanto a las instalaciones hidráulicas, la mayoría de los libros de historia tienen ilustraciones de los antiguos acueductos romanos. Un acueducto es una construcción para la conducción de agua. El suministro de agua para la antigua Roma llegaba a la ciudad por diferentes ductos, ya en el año 100 de nuestra era. Hace más de 1900 años los romanos tenían más de 430 kilómetros de sistemas de conducción de agua que abastecía a toda la ciudad. Estos acueductos conducían el agua a través de túneles en las montañas y estaban soportados por enormes arcos de piedra en los valles. Uno de los últimos acueductos romanos, construido alrededor del año 700 tiene cerca de 100 metros de altura. Los romanos también construían acueductos en los países que conquistaban. Uno de ellos construido en Segovia, España, en el año 109 de nuestra era, todavía suministra agua a buena parte de la ciudad. Después de que llegaba el agua a la ciudad por el acueducto, se necesitaba un sistema de almacenamiento y distribución. Para almacenarla, Roma tenía más de 240 depósitos y fuentes. El agua se distribuía a los usuarios mediante las fuentes, en donde se vendía el agua que salía por un vertedor conectado con un tubo de plomo. El público compraba el agua y la llevaba a su casa.

BLOQUE 1

Diseña instalaciones hidráulicas

17

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

Los tubos de plomo que conducían el agua dieron su nombre al arte de la plomería. El nombre en latín del plomo es plumbum, y la persona que trabaja en los tubos de plomo para suministro de agua se le llama plumbarius. Como dice la historia, estos antiguos plomeros hacían sus propios tubos. No había proceso de manufactura para hacer el tubo, por lo cual el plomero formaba una lámina de plomo en torno a un trozo de madera redondo y soldaba los bordes entre sí. Los romanos no fueron la única cultura antigua que tuvo sistema de acueductos, aunque el suyo era el más grande y mejor organizado. Los antiguos griegos construyeron acueductos en Atenas, Samos y Siracusa en el año 600 a. de C. (o sea hace más de 2600 años). El sistema de Siracusa todavía está en uso. Jerusalén ya recibía agua por un acueducto desde el año 700 a. de C. Desde aquellos días se han construido acueductos en casi todos los países. En Estados Unidos hay muchos para abastecer de agua a ciudades grandes como Nueva York, San Francisco y Los Ángeles, y otros para suministrar agua potable a Florida o algunas zonas desérticas.

ACTIVIDAD 1

SD1-B1

Responde a cada uno de los siguientes cuestionamientos: 1.

¿Qué es una instalación hidráulica?

2.

¿Qué partes de una instalación hidráulica conoces?

18

Colegio de Bachilleres del Estado de Sonora

Realiza Instalaciones Hidrosanitarias y de Gas para una Casa Habitación

3.

¿De dónde proviene el agua que entra a los diferentes muebles sanitarios de tu casa? a)

Directamente de la red.

b)

De un tanque elevado.

c)

De un sistema hidroneumático.

d)

Otro (especifíca):_____________________________________

Desarrollo Definición de instalación hidráulica Una instalación hidráulica se define como el conjunto de tinacos, tanques elevados, cisternas, tuberías de succión, descarga y distribución, válvulas de control, válvulas de servicio, bombas, equipos de bombeo, de suavización, generadores de agua caliente, de vapor, etc., necesarios para proporcionar agua fría, agua caliente, vapor en casos específicos, a los muebles sanitarios, hidrantes y demás servicios especiales de una edificación. IMG008

Generalidades de una instalación hidráulica A partir de la red general urbana de agua potable, se hace necesaria la distribución del agua hasta los puntos de consumo, instalados en el interior de los edificios y casas habitación. Dentro de estos, el agua puede alcanzar determinada altura, fijada por la presión que lleve en la conducción general, la cual se mide en metros columna de agua. De la presión de llegada de la conducción general habrá que reducir las pérdidas de carga producidas a lo largo del circuito y las debidas a las resistencias de tuberías, codos y cambios de nivel. En ocasiones se pueden hacer modificaciones en una instalación hidráulica ya terminada, como por ejemplo, para mejorar la calidad del agua se pueden colocar filtros y plantas de tratamiento, si el suministro no es continuo o le falta presión, se harán cisternas y se colocaran bombas, etcétera.

BLOQUE 1

Diseña instalaciones hidráulicas

19

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

Condiciones de una red hidráulica en un edificio o casa-habitación Para poder obtener un buen rendimiento tanto a nivel de consumo como de mantenimiento en una instalación hidráulica, es necesario cumplir con una serie de requisitos: ■■

Diseñar las instalaciones para que éstas no sean ruidosas, no tengan una excesiva presión, y evitar el problema de variación del caudal en una llave o salida de agua a la vez de que se abre otra llave o se hace uso de otro mueble.

■■

Evitar el contacto de las líneas de agua con el resto de las instalaciones, sobre todo con las de drenaje, a fin de impedir su contaminación.

■■

Revisar periódicamente las instalaciones para prever deterioros y posibles fugas.

■■

Independizar secciones de la instalación por medio de una llave de paso.

■■

Situar tuberías de alimentación en zonas comunes y de fácil acceso para su mantenimiento y reparación.

Elementos que forman una instalación hidráulica

1.

Acometida. Es el conducto que enlaza la instalación privada del inmueble con la red general de distribución de agua.

2.

Llave de toma. Se encuentra colocada sobre la tubería de distribución de la red y abre paso a la acometida.

3.

Llave de banqueta. Se sitúa sobre la acometida en la vía pública próxima al edificio o vivienda; donde generalmente puede acceder el organismo operador de agua potable.

4.

Llave de paso. Es la conexión entre la acometida y el tubo de alimentación, se encuentra situada en la parte inferior del inmueble.

Todos estos elementos son los que componen la acometida de la vivienda o el edificio; las partes más importantes que conforman la instalación interior son:

20

5.

Tubo de alimentación. Es el que enlaza la llave de paso del inmueble con el ramal del edificio o vivienda; este tramo de tubería se recomienda que este accesible para reparación o mantenimiento en caso necesario.

6.

Ramales de la instalación. Son las tuberías que partiendo del tubo alimentador llevan el agua hasta los aparatos.

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Realiza Instalaciones Hidrosanitarias y de Gas para una Casa Habitación

ACTIVIDAD 2

SD1-B1

Investiga en internet o en el organismo operador de agua de tu comunidad, cómo está formada una acometida hidráulica, dibújala y describe cada una de sus partes.

BLOQUE 1

Diseña instalaciones hidráulicas

21

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

Sistemas de abastecimiento de agua fría en la red de distribución interna de una casa habitación 1.

Sistema de abastecimiento directo.

Se dice contar con un sistema de abastecimiento directo, cuando la alimentación de agua fría a los muebles sanitarios de las edificaciones se hace en forma directa de la red municipal sin estar de por medio tinacos de almacenamiento, tanques elevados, etcétera. Ventajas: ■■

No requiere bombas ni depósitos.

■■

Menor costo inicial.

■■

No se contamina el agua como consecuencia de tanques mal lavados.

Desventajas:

2.

■■

Si se suspende el suministro no hay servicio hidráulico en el edificio.

■■

La presión en la red interior varía de acuerdo a la diferencia de altura que hay entre los pisos de un edificio o casa habitación, a los pisos superiores les llega el agua con menor presión que los inferiores.

Sistema de abastecimiento por gravedad.

En este sistema, la distribución del agua fría se realiza generalmente a partir de tinacos o tanques elevados, localizados en las azoteas en forma particular por edificación. Ventajas:

22

■■

Se proporciona una presión regulada.

■■

Se independiza el servicio interior del municipal.

■■

Se asegura una reserva de agua.

■■

Se puede satisfacer la demanda en horas de máximo requerimiento.

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Desventajas:

3.

■■

Sobrecarga de techos.

■■

Existen mayores posibilidades de contaminación.

■■

Hay un incremento en el costo con respecto a la alimentación directa.

Sistema de abastecimiento por medio de un sistema hidroneumático (suministro por presión)

Es el sistema más completo, consta de un tanque hermético presurizado, al que se le suministra agua de una cisterna, a presión mediante un equipo de bombeo.

Ventajas: ■■

Proporciona una presión uniforme y regulada a las necesidades del edificio.

■■

No se recargan las azoteas con peso adicional. Desventajas: Tiene mayor costo de adquisición y mantenimiento.

■■

■■

Es forzoso contar con una cisterna.

Generalmente su ubicación bloquea espacios útiles de planta baja o de alguno de los niveles.

■■

Su descompostura requiere de técnicos especializados y refacciones suministradas de inmediato. ■■

BLOQUE 1

Diseña instalaciones hidráulicas

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Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

ACTIVIDAD 3

SD1-B1

Realiza un cuadro sinóptico donde se organice la información referente al manejo del agua en una red hidráulica de distribución interna.

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Realiza Instalaciones Hidrosanitarias y de Gas para una Casa Habitación

Cierre

ACTIVIDAD 4

SD1-B1

Realiza una investigación de campo, bibliográfica o en internet y resuelve lo siguiente: 1.

Dibuja un sistema hidráulico por gravedad indicando claramente cada una de las partes que los forman.

2.

¿Qué tipos de tanques hidroneumáticos existen en el mercado y cuáles son sus capacidades?

3.

¿Qué tipos de bombas pueden ser utilizadas en un sistema hidroneumático y cuáles son sus capacidades más comunes para una casa habitación?

BLOQUE 1

Diseña instalaciones hidráulicas

25

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

4.

Dibuja un sistema hidráulico con un sistema hidroneumático indicando claramente cada una de las partes que los forman.

Esta actividad formará parte de tu portafolio de evidencias.

Inicio

Secuencia didáctica 2 CONOCER LOS MATERIALES QUE SE UTILIZAN EN UNA INSTALACIÓN HIDRÁULICA

ACTIVIDAD 1

SD2-B1

Responde las siguientes preguntas: 1.

¿Qué elementos intervienen en la formación de una red hidráulica de una casa habitación?

2.

¿De qué materiales se pueden fabricar los elementos que forman la red hidráulica de una casa habitación?

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Realiza Instalaciones Hidrosanitarias y de Gas para una Casa Habitación

3.

¿De qué material están fabricadas las tuberías que más se utilizan en la formación de una red hidráulica de una casa habitación?

Desarrollo Materiales utilizados en una instalación hidráulica Entre los materiales que conforman una instalación de agua de una casa habitación se encuentran principalmente las tuberías, válvulas y conectores. Además de ello y bajo determinadas necesidades, se hace necesario contar con depósitos de almacenamiento o contenedores donde se almacena este líquido como son los tinacos o cisternas, equipos de bombeo, generadores de agua caliente, de vapor, entre otros más especializados.

TUBERÍAS En general, las tuberías que transportan agua potable deberán estar formadas por materiales estables que no modifiquen las propiedades del agua. Las tuberías de plomo con agua fría no ofrecen mayor problema, ya que se forma una capa de sales calcáreas insolubles que las protegen contra la corrosión; pero con agua caliente, éstas se disuelven con ella, pudiendo ser nocivas para el consumo humano.

BLOQUE 1

Diseña instalaciones hidráulicas

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Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

Con el cobre, el oxígeno forma carbonato de cobre, que protege el tubo y permite su utilización para conducción de agua potable. Con el hierro, la acción del oxígeno disuelto en el agua provoca la corrosión acelerada por la presencia del ácido carbónico; las sales férricas no son nocivas para el consumo humano, pero su problemática es la coloración rojiza que adopta el agua de consumo. Los materiales más usados en las tuberías de agua son: el acero, plástico y cobre, sobresaliendo las tuberías de cobre. Las tuberías plásticas, sobre todo las del tipo CPVC están ganando mucho terreno en esta área, y no es extraño que en unos cuantos años sea el material más utilizado para este tipo de instalaciones.

Tuberías de Acero

Estas tuberías están constituidas por acero dulce con bajo contenido de carbono y mínima resistencia a los esfuerzos mecánicos. Se clasifican en tres grandes grupos: acero galvanizado, acero negro y acero inoxidable; en la práctica se denominan tuberías de hierro. 1. Acero Galvanizado: Este material es todavía muy empleado en las instalaciones hidráulicas. Su protección consiste en un baño electrolítico con una solución de zinc que se deposita en las paredes con un recubrimiento de 0.10 mm.

La nomenclatura de las tuberías de acero galvanizado se basa en las dimensiones de su diámetro interior, en pulgadas, variando la tabla de denominación de 3/8” hasta 4”, siendo la longitud del tubo de 4 a 6 m. La unión de tuberías se realiza mediante accesorios roscados, para lo cual se corta el tubo a su medida y con una tarraja se forma la rosca; se procede de igual manera con el otro tubo a emplear y, entre ello, el accesorio; se tendrá que extender una capa de pintura antioxidante en la zona roscada y se enrollará la rosca con cinta de teflón. También se pueden ejecutar las uniones de prolongación de tramos rectos; el curvado se efectuará en frío mediante máquinas de encorvar o tornillo de banco. 2.

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Acero Negro: No se utilizará para agua potable, si no que se reserva prácticamente para calefacción; el curvado se puede hacer igual que el galvanizado, en frió, pero también en caliente y las uniones podrán ser con accesorios o con soldadura autógena.

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3.

Acero inoxidable: Son las de máxima resistencia entre los materiales férricos; se emplea de una forma bastante restrictiva debido a su costo; la principal característica es su gran resistencia a la corrosión y su mayor capacidad mecánica. Comercialmente se presenta en dos variables: sin pulir, para instalaciones empotradas, y pulido, para instalaciones aparentes.

ACTIVIDAD 2

SD2-B1

Cuando se realiza la instalación hidráulica de una casa habitación con tubería de acero galvanizado, para cambiar de dirección, de diámetro, etc., se utilizan conexiones roscables, por lo tanto, cuando se corta la tubería al largo adecuado, ésta debe de tener rosca en los extremos para poder unir cada tramo. Investiga en diversas fuentes de información el procedimiento necesario y las herramientas necesarias para sacar la rosca en una tubería de acero galvanizado. Además, investiga en internet, ferreterías o páginas electrónicas las fichas técnicas o descriptivas que proporcionan los proveedores de las tuberías de acero y elabora un reporte donde describas las principales características de este material y las ventajas que ofrece con respecto a otros materiales. Entrega el informe a tu maestro.

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29

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

Tuberías de plástico

Dentro de las denominadas tuberías plásticas, se deben distinguir dos categorías:

30

1.

Termoendurecibles: Pierden la plasticidad inicial, endureciéndose en un proceso irreversible.

2.

Termoplásticos: No pierden la plasticidad inicial y la forma se modifica en caliente y bajo los efectos de presión; estos son los que se emplean normalmente en la fabricación de tubos. Entre los productos termoplásticos se citan: el cloruro de polivinilo (PVC), el polietileno (Pe) y el polibutilo.

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Los tubos de plástico se obtienen por inyección, es decir, haciendo pasar el material reblandecido por el calor. Estos pueden ser: flexibles, semi-rígidos y rígidos. Las principales ventajas del PVC frente a los demás plásticos es su poco peso y menor costo de mano de obra, se puede trabajar dándole diversas formas y no le afectan de agarre como el yeso, la cal o el cemento; posee una elevada resistencia a la reacción de los productos químicos y no admite incrustaciones, con la cual no disminuye su sección hidráulica; su mayor inconveniente es la falta de resistencia a la elevada temperatura. Se fabrican para diversas presiones, de 12 a 16 atmósferas, y existen en el mercado toda clase de accesorios. En la actualidad existe en el mercado una material denominado CPVC, el cual está siendo muy utilizado en las instalaciones hidráulicas de una casa habitación, tanto para conducir agua fría como caliente. La tubería de CPVC está hecha de un termoplástico especial, conocido químicamente como Poli-Cloruro de Vinilo Clorado (CPVC). Este material se instala de una manera sencilla y con herramienta usual. La tubería de CPVC fabricada de ½” a 2” en espesores RD-11 y dimensiones exteriores CTS (tamaño de tubo de cobre). El RD nos indica que el espesor de pared es directamente proporcional al diámetro exterior, como resultado de esto obtenemos que todos los diámetros soporten la misma presión de trabajo. La tubería de CPVC está fabricada de acuerdo a ASTM D-2846. El sistema, incluyendo la unión, está especificado para una presión de trabajo de 7 kg/cm2 a 82ºC (28 kg/cm2 a 23ºC), además los sistemas de CPVC tienen la capacidad de soportar variaciones de presión/temperatura.

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Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

ACTIVIDAD 3

SD2-B1

Investiga en internet, ferreterías o páginas electrónicas las fichas técnicas o descriptivas que proporcionan los proveedores de las tuberías de CPVC y elabora un reporte donde describas las principales características de este material y las ventajas que ofrece con respecto a otros materiales. Entrega el informe a tu maestro.

Tuberías de cobre Las tuberías de cobre al ser fabricadas por extrusión y estiradas en frío tienen características y ventajas sobre otro tipo de materiales que las hacen altamente competitivas en el mercado. 1.

Tuberías de temple rígido:

Las tuberías de cobre tienen la característica de ser ideales en la conducción de fluidos en las instalaciones fijas; A continuación se describen las tuberías más utilizadas en las instalaciones hidráulicas: Tubería tipo “M”: Se fabrica par ser usada en instalaciones hidráulicas de agua fría y caliente para casas habitación y edificios, en general donde las presiones de servicios son bajas. El color de identificación de esta tubería es el rojo y se fabrica en diámetros comerciales de 3/8” a 4”. Tubería tipo “L”: Es un tipo de tubería a usarse en instalaciones hidráulicas en condiciones más severas de servicio y seguridad que las de tipo “M”; ejemplo : en las instalaciones de gas domiciliario y servicios subterráneos (tomas domiciliarias), calefacción, refrigeración, etcétera. Se identifica por el color azul y se fabrica en diámetros comerciales de 3/8” hasta 6”. Tubería tipo “K”: Es la denominación de tuberías que por sus características se recomienda usar en instalaciones de tipo industrial, conduciendo líquidos y gases en condiciones más severas de presión y temperatura. El color verde identifica a este tipo de tubería y se fabrica desde 3/8” hasta 6” de diámetro nominal. Características y ventajas de las tuberías de cobre de temple rígido La tubería de cobre y su uso en las instalaciones hidráulicas presentan las siguientes características: ■■

32

Resistencia a la corrosión pues presenta un excelente comportamiento frente a la totalidad de los materiales de construcción y de los fluidos a transportar, asegurando así una larga vida útil a la instalación.

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2.

■■

Se fabrica sin costura por lo cual resiste sin dificultad las presiones internas de trabajo, permitiendo el uso de tubos de pared delgada e instalándose en espacios reducidos.

■■

Continuidad del flujo debido a que en su interior es liso y terso admite un mínimo de pérdidas por fricción al paso de los fluidos a conducir, manteniendo los flujos constantes.

■■

Facilidad de unión ya que el sistema por soldadura capilar permite efectuar con rapidez y seguridad las uniones de tubería.

■■

Rapidez y calidad del trabajo pues la sencillez del proceso para cortar el tubo y efectuar las uniones, así como la ligereza del material, permite la fabricación de gran parte de las instalaciones, obteniéndose rapidez y calidad de trabajo, así como mayor control de los materiales pudiendo reducir los costos.

Tuberías de temple flexible:

Las características de las tuberías de cobre flexible difieren de las tuberías rígidas, precisamente en el temple dado en su proceso de fabricación; por lo tanto, las condiciones de uso serán distintas aún cuando las tuberías de los dos temples sea parte de una misma instalación. Los dos tipos de tuberías de cobre que se fabrican en temple flexible, difieren tanto en los espesores de pared con que se fabrican como en sus diámetros. Las tuberías de cobre flexible a diferencia de las rígidas se identifican solo por el grabado, el color en este caso no se usa ni se marca, solamente el tipo de tubería, su diámetro, la marca; la leyenda hecho en México y el sello de la DGN. La tubería tipo “L” flexible: se fabrica en rollos de 18.30 metros de diámetros nominales de 1/4” a 1”. La tubería para gas “uso general: se fabrica en rollos de 15.24 metros de longitud en diámetros de 1/8” a 3/4” siendo la medida real exterior y para obtener el diámetro interior se le resta dos veces su espesor de pared. Los usos para estos dos tipos de tuberías son dados por la capacidad de movimiento de estas, sin restar ventajas a las instalaciones en cuestión; las instalaciones de gas, tomas domiciliarias, aparatos de refrigeración y aire acondicionados son solamente algunas de las formas de su uso, sin embargo, en cualquier instalación que requiera de movilidad o en donde se requieran de curvados especiales, las tuberías de cobre de temple flexible están presentes.

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Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

Características y ventajas de las tuberías de cobre de temple flexible ■■

Resistencia a la corrosión, pues todas las tuberías de cobre tanto rígidas como flexibles y resisten perfectamente a la corrosión, lo que les permite un excelente comportamiento frente a la totalidad de los materiales tradicionales de construcción y de los fluidos a transportar; así asegurando una larga vida útil a la instalación. Aclarando que esto es debido gracias a la capa protectora que se forma en las paredes de la tubería denominada platina.

■■

Menos uso de conectores, pues la longitud de los rollos con que se fabrican estos tipos de tubería elimina, en la mayoría de las instalaciones, las uniones de acoplamiento, creando así una instalación continua y de una sola pieza. El sistema de unión de estas tuberías es variado y da siempre flexibilidad a la misma, sin restar hermeticidad y resistencia a la presión.

■■

Continuidad del flujo ya que las propiedades físicas del cobre con que se fabrican las tuberías, permiten tener características, como son paredes interiores completamente lisas, que dan al fluido una uniformidad al no existir disminución de su diámetro interior por adherencias o incrustaciones.

ACTIVIDAD 4

SD2-B1

Investiga en internet, ferreterías o páginas electrónicas las fichas técnicas o descriptivas que proporcionan los proveedores de las tuberías de Cobre de Temple Rígido y Temple Flexible y elabora un reporte donde describas las principales características de este material y las ventajas que ofrece con respecto a otros materiales.

VÁLVULAS Y CONEXIONES Las instalaciones hidráulicas aparte de las tuberías, requieren de una diversidad de accesorios para que presten un servicio óptimo, uno de los accesorios indispensables son las conexiones o conectores que permiten unir un tubo con otro, cambiar la dirección de la tubería, cambiar diámetros, cambiar de un tipo de tubería a otro, entre otras necesidades propias de cada instalación. Así mismo, están las válvulas hidráulicas cuya función es la de ser un mecanismo que sirve para regular el flujo de fluidos dentro de una instalación hidráulica. Las válvulas utilizadas en las obras hidráulicas se clasifican según el tipo de obra hidráulica. Las válvulas utilizadas en la instalación hidráulica de una casa habitación son del tipo más sencillo que existe en el mercado.

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ACTIVIDAD 5

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De manera individual, el alumno desarrollará una investigación bibliográfica sobre los tipos de conexiones que se utilizan para cada tipo de tubería y dará respuesta a lo solicitado en la siguiente tabla: TUBERÍA

TIPOS DE CONEXIONES Y VÁLVULAS QUE SE PUEDEN UTILIZAR (ROSCADA, CEMENTAR, CÓNICA, SOLDADA, TERMOFUNDIBLE)

ILUSTRACIÓN

ACERO

Galvanizado

Negro

Inoxidable

PLÁSTICO

Termoendurecible

Termoplástica

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COBRE

Temple rígido

Temple flexible

Proceso de unión de las tuberías Como ya lo aprendiste al desarrollar la actividad previa, existe un proceso de unión diferente para unir tubos, válvulas y conexiones en cada uno de los tipos de tuberías antes mencionados. La técnica de unión empleada con cada tipo de tubería se anexan las siguientes ligas de videos, las cuales ilustran el proceso ampliamente: ■■

Para conocer el proceso de unión de tubería de cobre temple rígido consultar: https://www.youtube.com/watch?v=qPEMQGtanC8

■■

Para conocer el proceso de unión de tubería de cobre temple flexible consultar: https://www.youtube.com/watch?v=jKl4G4DF4Vs

■■

Para conocer el proceso de unión de tubería de PVC o CPVC consultar: https://www.youtube.com/watch?v=k40_ePlFlVM

■■

Para conocer el proceso de unión de tubería de acero galvanizado consultar: https://www.youtube.com/watch?v=QDX5mtWkmNE

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ACTIVIDAD 6

SD2-B1

Considerando las siguientes ilustraciones que muestran la instalación hidráulica en diferentes muebles sanitarios, anota el nombre de cada una de las partes que conforman la instalación según la numeración mostrada en cada mueble:

PARTES QUE CONFORMAN LA INSTALACIÓN HIDRÁULICA EN DIFRERENTES MUEBLES MUEBLE PARTES QUE LA CONFORMAN BAÑO COMPLETO

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

FREGADERO

1. 2. 3. 4.

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Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

LAVADERO

1. 2. 3. 4.

TINACO

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

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Herramientas de plomería Existen herramientas que permiten desarrollar el proceso de unión de tuberías para instalación hidráulica de una forma precisa y profesional, tal como lo observaste en los videos antes mencionados.

Cierre

ACTIVIDAD 7

SD2-B1

Conformados en equipos, desarrollarás una presentación PowerPoint sobre el “Proceso de ejecución de una instalación hidráulica de una casa habitación”, para lo cual, deberás apoyarte en una investigación de campo, bibliográfica y/o en internet, además de considerar la clasificación de la tubería ya descrita en este módulo. La presentación deberá incluir información que describa el tipo de tubería, conectores y válvulas a utilizar, así como ilustraciones representativas de cada una de estas, además podrán incluir un video, desarrollado por los propios alumnos u obtenido de internet, que describa claramente el proceso requerido para unir las partes que conforma la instalación hidráulica. El docente dará instrucción a cada uno de los equipos sobre el material que a cada uno le corresponderá desarrollar, pudiendo ser alguna de las siguientes: a)

Tubería de Cobre de Temple Rígido

b)

Tubería de Cobre de temple Flexible

c)

Tubería de Acero Galvanizado

d)

Tubería de CPVC Esta actividad formará parte de tu portafolio de evidencias.

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Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

ACTIVIDAD INTEGRADORA Conformados en equipos de trabajo, deberán desarrollar una práctica que conste de una parte de una instalación hidráulica a escala. El docente dará instrucción a cada uno de los equipos sobre el material que a cada uno le corresponderá desarrollar, pudiendo ser alguna de las más utilizadas en la práctica, como lo son las siguientes: a)

Tubería de Cobre de Temple Rígido

b)

Tubería de CPVC

c)

Tubería de Acero Galvanizado

El docente asignará a cada equipo la parte de la instalación hidráulica a desarrollar como por ejemplo, el columpio y el mono o cuerpo de la regadera. Cada equipo presentará ante el grupo el trabajo desarrollado aportando sus experiencias mediante un video que muestre la evidencia del desarrollo de la práctica. Se anexan las siguientes tablas e ilustraciones como apoyo al desarrollo de la práctica:

COBRE Material Tubo Codos de 90 Tee Llaves soldables (pueden ser de paso) Codo 90º soldar-rosca interior Soldadura 50-50 Lija Cortador de tubos o segueta de dientes finos Soplete

40

CPVC Material

Cantidad 3m 2 pz 1 pz 2 pz 1 pz 1m 1 pz 1pz 1pz

Tubo Codos de 90º Tee Llaves rosca interior (pueden ser de paso) Conexiones cementar-rosca exterior Conexión cementar-rosca interior Lija Cortador de tubos o segueta de dientes finos Cemento para CPVC

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Cantidad 3 m. 3 pz 1 pz 2 pz 4 pz 1 pz 1 pz 1pz 1/8 lt

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MONO DE REGADERA

ACOMETIDA HIDRAULICA

Esta actividad formará parte de tu portafolio de evidencias.

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Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

Inicio

Secuencia didáctica 3 DETERMINAR EL SISTEMA HIDRONEUMÁTICO APROPIADO A LAS NECESIDADES DE UNA VIVIENDA El contar con un sistema de abastecimiento de agua haciendo uso de un equipo hidroneumático garantiza que dicha instalación proporcionará un servicio eficiente a sus usuarios, pero antes de determinar cuál sistema hidroneumático es el más apropiado para las necesidades de una vivienda, es importante conocer cómo calcular la capacidad de una instalación hidráulica, donde el conocer el diámetro de la tubería que conformará la instalación es primordial para que esta proporcione un óptimo servicio, por lo cual abordaremos esto a continuación:

ACTIVIDAD 1

SD3-B1

Responde las siguientes preguntas: 1.

¿Por qué es importante utilizar el diámetro apropiado en la tubería de una instalación hidráulica?

2.

¿Cuál es el gasto que debe proporcionar una llave en una instalación eléctrica de una casa habitación?

3.

¿Con qué presión debe salir el agua en una llave de una casa habitación?

Desarrollo

Determina el diámetro de las tuberías de una instalación hidráulica En una instalación hidráulica existen muchos elementos que la conforman y que deberían ser calculados para su óptimo servicio, en el caso de una casa habitación, en la mayoría de los casos, no se hacen cálculos para determinar las magnitudes de estos elementos, esto es debido a que por lo general son instalaciones pequeñas y es suficiente con las dimensiones mínimas utilizadas. Para que los aparatos hidráulicos funcionen óptimamente, debe de llegarles el agua suficiente y a una presión adecuada, y para esto, se debe de utilizar el diámetro de tubería apropiado.

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Gasto o flujo: Término que nos indica un volumen de agua por unidad de tiempo que fluye por una tubería (lts./min., m3/seg., etcétera). Para determinar el diámetro de una tubería, utilizaremos la fórmula de Gasto: Q=AV. Q=Gasto A=Área de la tubería V=Velocidad del agua Normalmente el gasto lo manejamos en m3/s el área en m² y la velocidad en m/s. Aunque pueden manejarse otro tipo de unidades equivalentes, estas son las unidades que nos ayudarán a lograr un resultado que podamos comprender mucho mejor. Es importante aclarar que la velocidad del agua deberá estar en un rango de 0.5 m/s a 1.5 m/s, esto con la finalidad, primeramente, de evitar que se asienten partículas que con el tiempo obstruyan el área efectiva del tubo, y en segundo término, evitar ruidos y desgastes prematuros en las tuberías. A continuación se resuelve el siguiente ejemplo: Calcular el diámetro D para una tubería que conducirá 10 lts. de agua por segundo, a una velocidad de 0.8 m/s. Paso 1: Se obtienen los datos del problema: Q=10 lt/s V= 0.8 m/s Paso 2: Proponer la o las fórmulas a emplear: Q=V A A= πr o A= πD2 4 2

De estas fórmulas se puede despejar ya sea r y se multiplica por 2 para obtener el diámetro o bien se utiliza la otra fórmula para obtener directamente D. Paso 3: Ahora se hace la sustitución de valores, conversiones necesarias y despeje de fórmulas para la obtención de la información deseada: m Q = V A entonces 10 lts s = 0.8 s A De aquí se despeja A, quedando de la siguiente forma: 10 lts s A= m 0.8 s ,

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Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

pero, esta ecuación no puede resolverse, ya que se tienen unidades diferentes (lts. y m.), por lo que es necesario realizar conversión de unidades, y lo más conveniente en este caso es pasar los litros a m³, ya que la velocidad no se puede convertir a litros. Aplicando una regla de 3 simple, esto quedaría de la siguiente manera: 1 m³ ------------- 1000 lts. X ------------- 10 lts. Se tiene como resultado que 10 lts equivalen a 0.01 m³, el tiempo sigue siendo el mismo, ya que sólo se convirtió el volumen de agua. Ahora sí se puede efectuar la operación anterior: 3 0.01 ms A= = 0.0125 m2 0.8 m s A continuación se sustituye el resultado (que representa el área de la tubería) en la ecuaπD2 , quedando de la siguiente manera: ción A = 4 3.1416 * D2 0.0125 m2 = 4 Al despejar se obtiene: D2 =

0.0125 m2 * 4 3.1416

Para eliminar el cuadrado de D, sacamos raíz cuadrada. D=

0.0125 m2 * 4 3.1416

= 0.0159 m

El diámetro del tubo apropiado para conducir 10 lts. de agua por segundo a una velocidad de 0.8 m/s es de 0.0159 m, pero, no se puede llegar a la ferretería a pedir un tubo con este diámetro, ya que los diámetros comerciales se manejan en pulgadas, para lo cual se tiene que hacer otra conversión de unidades, quedando de la siguiente manera: 1 pulgada------------------------------ 0.0254m X ------------------------------------ 0.0159m El resultado es 0.626 pulgada, y el diámetro comercial equivalente es 0.75 pulgadas (3/4).

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Los diámetros comerciales más comunes son:

DIÁMETRO EN PULGADAS ½” ¾” 1” 1 ¼” 1 ½” 2” 2 ½” 3”

0.5 pulgadas 0.75 pulgadas 1.0 pulgadas 1.25 pulgadas 1.5 pulgadas 2.0 pulgadas 2.5 pulgadas 3.0 pulgadas

En este caso se elige el de ¾ de pulgada ya que es el inmediato superior, porque éste garantizará el gasto que se requiere, si se elige un diámetro menor, éste no garantiza que cumpla con el gasto demandado en la edificación. Existen diversos instrumentos que se utilizan para estimar el consumo de agua en los diferentes aparatos que forman un sistema hidráulico, tablas, nomogramas, etc., en este caso y para no entrar en complicaciones, para determinar el gasto en una vivienda, la estimación de la demanda se hará de acuerdo a la fórmula presentada a continuación: Q = (Np) * 0.83 = (Lpm) donde: Q = Gasto o caudal de demanda en litros por minuto. Np = Número de piezas o aparatos sanitarios servidos. Esta fórmula abarca un rango de cinco (5) hasta un máximo de treinta (30) piezas, puesto que las viviendas unifamiliares con más de treinta piezas son casos atípicos. Todos estos cálculos son recomendables cuando tenemos un suministro ya sea por gravedad o por un sistema hidroneumático, ya que para el suministro directo, debemos ajustarnos al diámetro de la toma autorizada por el organismo operador de agua de la localidad.

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ACTIVIDAD 2

SD3-B1

Resuelve los siguientes ejercicios: ■■

Calcula el gasto, en litros por segundo, que sale de una tubería que conduce agua a una velocidad de 1.2 m/s.

■■

Determina cuál es el diámetro comercia de una tubería que conducirá un gasto de 10 galones por minuto (gpm), con una velocidad de 1.3 m/s.

■■

¿Cuál es el diámetro comercial de una tubería que suministrará agua a una casa que cuenta con un baño completo, un fregadero en la cocina, un lavadero, una lavadora y una llave de jardín? La velocidad del agua es de 1.3 m/s.

Nota: Un baño completo tiene 3 piezas, regadera, lavabo y excusado.



Determina el diámetro de la tubería principal que deberá ser utilizada para suministrar agua a la vivienda que se muestra en el siguiente plano. La velocidad del agua, para este caso es de 1.1 m/s.

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Realiza los cálculos es este espacio:

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Determina el sistema hidroneumático apropiado a las necesidades de una vivienda

ACTIVIDAD 3

SD3-B1

Conformados en equipos de trabajo, compartan su punto de vista acerca de los siguientes puntos y anoten sus comentarios: ■■

Describe las ventajas y desventajas del uso de un sistema hidroneumático en una casa habitación.

■■

Enlista las partes que forman un sistema hidroneumático.

Esta actividad formará parte de tu portafolio de evidencias.

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Sistema hidroneumático: Como ya se mencionó anteriormente en la primera parte de este módulo se presentan los “Sistemas de abastecimiento de agua fría en la red de distribución interna de una casa habitación”, la mejor forma de suministrar agua a una casa habitación, es por medio de un sistema hidroneumático, pero para que éste pueda ser efectivo, deberá de seleccionarse el equipo adecuado a las necesidades de la vivienda. Partes que conforman un Sistema Hidroneumático: Un sistema hidroneumático, es un sistema que consta de un tanque hermético presurizado, al que se le suministra agua de una cisterna, a presión mediante un equipo de bombeo. Por lo anterior, un sistema hidroneumático está formado por los siguientes elementos: un tanque presurizado, una bomba, un interruptor de presión, un manómetro y una cisterna de la cual se extrae el líquido; de estas partes, la bomba y el tanque presurizado deben ser calculados. Selección de una bomba: Primeramente debe de calcularse la bomba, y para ello se necesita conocer el gasto (Q) y la presión requerida en la vivienda. El gasto puede calcularse empleando la misma fórmula que se utilizó en la secuencia anterior: Q = (Np) * 0.83 = (Lpm), Donde: Q = Gasto o caudal de demanda en litros por minuto. Np = Número de piezas o aparatos sanitarios servidos. Recuerden que esta fórmula abarca un rango de cinco (5) hasta un máximo de treinta (30) piezas, puesto que las viviendas unifamiliares con más de treinta piezas son casos atípicos. Otra regla válida para la determinación del gasto en un sistema hidráulico, es considerar un galón por minuto por cada salida de agua o pieza que se tenga en la instalación. Por ejemplo, si una casa cuenta con 2 baños, un fregadero en la cocina, una lavadora, un lavadero y una llave en el jardín; se tienen 3 salidas de agua en cada baño (regadera, lavabo y excusado), en total serían 6 salidas, una en la cocina, una para la lavadora, otra para el lavadero y otra en el jardín, el total constaría de 10 salidas, lo que nos arroja Q=10 Gal/min. En el caso de la presión se manejan normalmente 30 psi (libras por pulgadas cuadradas), para el caso de una casa habitación, aunque pueden utilizarse 40 psi cuando se trate de residencias grandes y hasta 50 psi cuando son instalaciones comerciales o industriales. Una vez que se tienen el gasto se hace uso de tablas o gráficas proporcionadas por los fabricantes de bombas, las cuales permitirán seleccionar la más adecuada para el sistema hidráulico.

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Existen diferentes tipos de bombas, para un sistema hidroneumático se recomiendan las bombas tipo jet (inyectoras), aunque también suelen usarse las del tipo sumergible. La tipo jet se utiliza cuando se tiene una fuente de agua superficial o poco profunda (menor a 7 metros) y la bomba sumergible se recomienda cuando el agua se encuentra a profundidades mayores a 7 metros. A continuación se muestra una tabla, de rendimiento de una bomba jet, la cual servirá para seleccionar el equipo más adecuado a las diferentes necesidades, para lo cual se requieren conocer el gasto (Q) y la presión de trabajo. Por ejemplo, si el Q=9 GPM, la presión de 30 psi y la profundidad a la que se encuentra el agua es de 5 ft. Ubicamos los datos en la tabla lo cual nos permitirá observar el modelo de bomba a elegir:

RENDIMIENTO DE OPERACIÓN DE BOMBA QUICK DRAW MARCA MYERS PARA POZO POCO PROFUNDO MODELO DE BOMBA

50

HP

QD50S

½

QD75S

¾

QD100S

1

CAPACIDAD EN GALONES POR MINUTO (GPM)= (GASTO) PROFUNDIDAD DE SUCCIÓN

PRESIÓN A LA SALIDA (PSI)

0 ft

5 ft

10 ft

15 ft

20 ft

25 ft

20 30 40 50 20 30 40 50 20 30 40 50

12.5 11 9 6.5 20 19 16 9.5 26.5 25 20 12.5

11.5 10 8 5.5 18 17 14.5 8.5 24 23 18.5 11

10.5 9.5 7.5 5 16.5 15.5 12 7.5 22 21 16 9.5

9 8 6 4 15 14 11 6.5 19 18 13 7

7.5 6.5 4.5 3 13 12 9 4.5 16 15 10.5 5

6 5 3 2 10 9 8 3.5 13 11 7 ---

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El modelo a elegir es la QD50S, ya que proporciona un gasto de 10 gpm, un galón más de lo necesario. No se debe elegir una bomba que proporcione menos gasto, ya que no podrá satisfacer la demanda requerida de agua. El gasto de 10 gpm es con el que se seguirá trabajando en adelante. Selección del tanque presurizado: Una vez seleccionada la bomba, el siguiente paso es seleccionar el tanque presurizado, para esto se emplea la fórmula: Q.T Vt = MD

Donde: Vt = Volumen del tanque Q = Gasto de la bomba seleccionada T = Tiempo en que la bomba llenara el tanque (entre 1 y 2 minutos) MD= Multiplicador de descarga (se obtiene de la tabla) Para obtener el multiplicador de descarga se requiere conocer la presión de trabajo de la bomba, con el cual se establece el rango de operación del sistema, el cual quedará 10 psi arriba de la presión de trabajo, la cual permitirá que la bomba se apague de forma automática; y 10 psi abajo, lo que permitirá que la bomba encienda. Por ejemplo si la presión de trabajo de la bomba es 30 psi, el rango de operación será 20-40 psi. Los rangos de operación más comunes son 20-40, 30-50 y 40-60 psi, los interruptores de presión comúnmente vienen ajustados a estos rangos de trabajo.

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Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

Con la siguiente tabla se puede obtener el multiplicador de descarga, esto se logra mediante el rango de presión. Por ejemplo, si la presión de trabajo es de 30 psi, el rango será 20-40 y con estas se puede obtener la información de la siguiente tabla: En la tabla se ubica primeramente en las columnas y se coloca en la que está etiquetada con 20 psi (presión más baja del rango), ya que es la presión más baja o de encendido del equipo, al bajar por dicha columna hasta la fila etiquetada con 40 que es la presión más alta o de apagado (presión más alta del rango), lo que da un multiplicador de descarga MD=0.35.

PRESIÓN EN EL TANQUE PARA APAGADO PSI 20 30 40 50 60 70 80 90

MULTIPLICADOR DE DESCARGA PRESIÓN EN EL TANQUE PARA ENCENDIDO PSI 10

20

30

40

50

60

.26 .41 .51 0.57 0.61 0.65 0.68 0.70

0.20 0.35 0.42 0.49 0.54 0.58 0.61

0.17 0.29 0.37 0.43 0.52 0.56

0.14 0.25 0.32 0.39 0.44

0.12 0.22 0.29 0.35

0.10 0.19 0.26

En el caso del tiempo que la bomba debe de utilizar para llenar el tanque, éste debe de estar entre uno o dos minutos, un minuto porque es el tiempo mínimo que recomiendan los fabricantes de motores para que esté encendido y así se energice completamente y tenga una vida útil más larga. Si el tiempo pasa de dos minutos, eso indica que el tanque seleccionado es demasiado grande para la bomba. Por lo tanto cuando se evalúe la fórmula el tiempo a emplear siempre será un minuto (1 min). Considerando el ejemplo anterior donde se selecciona la bomba QD50S, a continuación se elige el tanque apropiado. Los datos que se tienen son los siguientes: Q = 10 gpm. (gasto de la bomba) Presión=30 psi. Anteriormente se observó que con la presión de 30 psi., se obtiene el rango de operación de 20-40, con ello obtenemos el multiplicador de descarga: MD = 0.35 52

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Y el tiempo es igual a un minuto. Tiempo=1min. Se resuelve de la siguiente manera: gal 10 min .1 min Vt = = 28.6 gal 0.35 Se debe encontrar un tanque de 28.6 galones, pero no existe esa capacidad en el mercado, se selecciona el más cercano a esa capacidad, y para ello se utiliza la siguiente tabla.

VOLUMEN Y ALMACENAMIENTO DE TANQUES PRESURIZADOS ALMACENAMIENTO EN GALONES VOLUMEN MODELO EN GALONES 20-40 Psi 30-50 Psi 40-60 Psi MIL 2 MIL 5 MIL 7 MPD 14 MPD 20 MPD 31 MPD 36 MPD 52 MPD 86 MPD 96 MPD 119

2 4.6 7.3 14.0 20.0 31.0 36.0 52.0 86.0 96.0 119.0

0.7 1.7 2.7 5.2 7.4 11.5 13.3 19.2 31.8 35.5 44.2

0.6 1.4 2.3 4.3 6.2 9.6 11.2 16.1 26.7 29.7 37

---3.8 5.4 8.4 9.7 14.0 23.2 25.9 32.3

Para este caso el tanque que más se aproxima a 28.6 gal, es el de 31 gal, con el modelo MPD 31. Para saber si el tanque seleccionado es el correcto, se ubica en la columna correspondiente al rango de operación del sistema, el cual es 20-40 psi. Para el tanque MPD31 operando a un rango de 20-40 psi, el tanque almacena 11.5 galones, mayor al gasto de 10 gpm que da la bomba, esto indica que la bomba trabajará más de un minuto. Hay que asegurarse que la bomba no trabaje más de dos minutos, esto se puede resolver mediante una regla de tres simple. 10.0 gal--------------- 1 min 11.5 gal--------------- X 1.15 min Si el tiempo de operación es mayor de dos minutos, eso nos indica que el tanque es muy grande para el sistema, por lo que se deberá seleccionar un tanque más pequeño.

BLOQUE 1

Diseña instalaciones hidráulicas

53

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

Para este ejemplo, el equipo hidroneumático estará formado por las siguientes partes: Bomba modelo QD50S Tanque modelo MPD31 Nota: en estos ejemplos se utilizó información técnica de la bomba quick draw y el tanque presurizado de la marca Myers, pero existen en el mercado varias marcas que podrían ser útiles, y en dado caso, se tendría que hacer uso de la información que proporcionen dichos fabricantes, ya que, la operación cambia, incluso en la misma marca de un modelo a otro, esto debido a la eficiencia del equipo.

ACTIVIDAD 4

SD3-B1

Resuelve los siguientes ejercicios prácticos para el cálculo de la bomba y el tanque presurizado de un sistema hidroneumático según los datos proporcionados: ■■

Selecciona el equipo hidroneumático que puede suministrar 14 gpm de agua a 30 psi, estando el agua a una profundidad de 3.0 m.

■■

Selecciona un sistema hidroneumático que pueda suministrar 7 gpm de agua con una presión de 50 psi, considerando que el agua se encuentra en una cisterna a una profundidad de 3 m.

■■

Considera una casa que tiene 3 ½ baños, en la cocina tiene un fregadero y una máquina lavavajillas, en el cuarto de lavado tiene el lavadero y una lavadora y una llave en el jardín. Además cuenta con una cisterna, en la cual el agua se encuentra a una profundidad de 1.5 m. Calcula el equipo hidroneumático (Bomba y tanque presurizado) adecuado, que pueda dotar de agua a esta casa. Nota: Recuerda que la presión del agua en una casa habitación es de 30 psi, al menos que se indique la necesidad de alguna otra.



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Simbología hidráulica Un proyecto arquitectónico consiste en ser una planeación y solución sustentable de la conformación espacial y funcional de una edificación (casa, oficina, estudio, escuela, edificio, etc.) de acuerdo a las necesidades y recursos económicos con que se cuente para llevar a cabo su construcción. La propuesta arquitectónica se representa mediante planos con plantas, secciones y alzados de la edificación. En esta conformación de planos se encuentran los planos de las diferentes instalaciones, entre ellos el plano de la instalación hidráulica. El plano de la instalación hidráulica tiene como objetivo mostrar información y especificaciones técnicas destinadas al constructor y los diversos contratistas que explican con detalle, qué materiales y qué técnicas se deben utilizar al llevar a cabo la construcción de la instalación. Se han desarrollado simbologías específicas para cada tipo de instalación del ramo de la construcción con el objetivo de simplificar y estandarizar la realización de planos. La simbología hidráulica básica es la siguiente:

BLOQUE 1

Diseña instalaciones hidráulicas

55

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

ACTIVIDAD 5

SD3-B1

Considerando las competencias adquiridas durante el cuarto semestre en las asignaturas relacionadas con el dibujo manual y electrónico, el docente dará instrucciones para que desarrolles una planta arquitectónica correspondiente a una casa habitación donde se observen las salidas de agua que la constituyen, y para complementar este plano elabora la planta de instalación hidráulica haciendo uso de la simbología antes mencionada. Esta actividad formará parte de tu portafolio de evidencias.

Cierre

ACTIVIDAD 6

SD3-B1

Haciendo uso del siguiente plano de una casa habitación de dos plantas, y con ayuda de tu maestro, localiza todas las salidas de agua indicadas en el siguiente plano. Una vez determinadas las salidas, elabora el plano de la instalación hidráulica y encuentra el gasto que demanda dicha vivienda. Calcula el sistema hidroneumático que pueda suministrar agua a esta construcción, considerando una presión de 40 psi y una profundidad del agua de 1.5 m.

56

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Utiliza este espacio para realizar los cálculos:

Esta actividad formará parte de tu portafolio de evidencias

BLOQUE 1

Diseña instalaciones hidráulicas

57

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

REACTIVOS DE CIERRE 1.

2.

3.

4.

5.

6.

(

) La instalación hidráulica se refiere a:

a)

Instalación de drenaje.

b)

Instalación de agua.

c)

Instalación de gas.

d)

Instalación de desechos.

(

) Los elementos a considerar en una instalación hidráulica son:

a)

Gravedad, dirección y sentido.

b)

Caudal, presión y velocidad.

c)

Velocidad, caída y sentido.

d)

Gravedad, caída y velocidad

( ) La acometida, llave de toma, llave de banqueta, llave de paso, tubo de alimentación y ramales son los elementos de que consta una instalación: a)

Hidráulica.

b)

Sanitaria.

c)

Gas.

d)

Telefónica.

( ) Es considerado el sistema más completo de abastecimiento de agua, consta de un tanque hermético presurizado, al que se le suministra agua de una cisterna, a presión mediante un equipo de bombeo: a)

Sistema hidroneumático.

b)

Sistema por gravedad.

c)

Sistema directo.

d)

Sistema combinado.

(

) Actualmente el material más utilizado en las instalaciones hidráulicas por su bajo costo es el:

a)

Acero galvanizado.

b)

Cobre.

c)

Plomo.

d)

PVC.

( ) Dentro de las herramientas que se utilizan para instalar el servicio de agua potable a base de tubería de cobre se encuentran: a)

58

Cortatubos y tarraja.

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7.

8.

9.

10.

11.

b)

Tarraja y soplete.

c)

Soplete y cortatubo.

d)

Llave stillson y tenazas de cadena.

(

) Las tuberías de cobre se clasifican principalmente en:

a)

Planas y curvas.

b)

Rectas y onduladas.

c)

Rígidas y flexibles.

d)

Rectas y circulares.

( ) Son tuberías que se fabrican para ser utilizadas en casa habitación y edificios en donde las presiones de servicio son bajas: a)

Tubería tipo M.

b)

Tubería tipo L.

c)

Tubería galvanizada.

d)

Tubería de fierro vaciado.

( ) Tiene como objetivo mostrar información y especificaciones técnicas destinadas al constructor y los diversos contratistas que explican con detalle, qué materiales y qué técnicas se deben utilizar al llevar a cabo la construcción de la instalación: a)

El plano de instalación hidráulica.

b)

El plano de instalación sanitaria.

c)

El plano de instalación eléctrica.

d)

El plano de instalación de gas.

( ) Las instalaciones hidráulicas aparte de las tuberías, requieren de una diversidad de accesorios para que presten un servicio óptimo, uno de los accesorios indispensables que permiten unir un tubo con otro, cambiar la dirección de la tubería, cambiar diámetros, cambiar de un tipo de tubería a otro, entre otras necesidades propias de cada instalación son: a)

Las conexiones o conectores.

b)

Las herramientas de plomería.

c)

Las soldaduras.

d)

Las pendientes.

( ) Es considerado el sistema más completo de abastecimiento de agua, consta de un tanque hermético presurizado, al que se le suministra agua de una cisterna, a presión mediante un equipo de bombeo: a)

Sistema hidroneumático.

b)

Sistema por gravedad.

c)

Sistema directo.

d)

Sistema combinado.

BLOQUE 1

Diseña instalaciones hidráulicas

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Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

FUENTES DE INFORMACIÓN Fuentes Bibliográficas Becerril, D. O. (2009). Datos prácticos de instalaciones hidráulicas y sanitarias. México: Ing. Diego O. Becerril l. (me) Díaz infante, L A (2009). Curso de edificación. México: Trillas. Enríquez, G. (2004), El ABC de las instalaciones de gas, hidráulicas y sanitarias. México: Limusa-wiley. Enríquez, G. (2009). Cálculo de instalaciones hidráulicas y sanitarias, residenciales y comerciales. México: Editorial Limusa. Rodríguez, C (2007). Manual de autoconstrucción. México: Árbol.

Fuentes Electrónicas http://www.nacobre.com.mx/download/ayudas/manual_tecnico_cobre.pdf http://www.labocheck.com/analisis-agua/analisis-agua-de-pozos http://es.wikipedia.org/wiki/Acueductos_de_Roma http://servicios.laverdad.es/murcia_agua/cap2.htm http://www.regmurcia.com/servlet/s.Sl?sit=c,373,m,2916&r=ReP-24220-DETALLE_REPORTAJESABUELO http://geotecnia-sor.blogspot.mx/2011/01/historia-de-la-geotecnia-05-la.html http://www.catedu.es/aragonromano/acueduct.htm http://datateca.unad.edu.co/contenidos/358002/Abastecimiento_Contenido_en_linea/leccin_14_ instalaciones_hidrulicas.html http://www.lasbrevesdecholula.com/1133/noticia/durara-30-anos-concesion-de-agua-potable/ http://pvcdemonterrey.com/?page_id=135 http://www.asesoriasayc.cl/2011/01/instalaciones-sanitarias-partes-y.html http://www.waterking.com.mx/?modulo=contenido&id=43 http://oroliquidquimic1.blogspot.mx/ http://sp.depositphotos.com/11094592/stock-photo-water-pipes-valves-and-connectors.html https://www.google.com.mx/search?q=TUBERIAS,+VALVULAS+Y+CONECTORES&biw=1138&bih=519&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=wId7VN_SCoGlgwT7jYPYAg&ved=0CAYQ_AUoAQ#tbm=isch&q=TUBERIAS+DE+ACERO&facrc=0%3Btuberias%20de%20 acero%20al%20carbon&imgdii=_&imgrc=_ http://www.homedepot.com.mx/comprar/es/mochis/tubo-galvanizado-19mm-3-4

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http://spanish.galvanized-steelcoil.com/sale-1004715-size-1-4-36-dn-300-api-5l-gr-b-st37-st52black-stainless-steel-seamless-tube-pipe.html http://ghg-plumbing.mx/category/blog-2/page/2/ http://www.tuberiasyaccesorios.com.co/2014/02/04/tuberias-y-accesorios-3/ http://www.tuberiasyaccesorios.com.co/2014/02/04/tuberias-y-accesorios-3/ http://spanish.alibaba.com/product-gs-img/de-alta-calidad-reforzado-con-resina-termoendurecible-de-tuber-as-496146241.html http://www.ginesgarcia.com/tuberia-tecnica/ http://www.tuberiadepvc.mx/Tuberia-Hidraulica-de-PVC-Cedula-40.html http://www.grupovalro.com.mx/tub_cpvc.html http://www.grupo-iusa.com/hidraulico.html http://www.dyalservicios.com/tuberias-cobre.php http://articulo.mercadolibre.com.co/MCO-413098879-tuberia-flexible-de-cobre-normaastm-b-280-_JM http://herramientas-bricolaje.com/wp-content/uploads/2010/05/33.jpg http://pvcdemonterrey.com/?page_id=135 http://hidroquimcolima.com.mx/3564/7012.html http://hidroquimcolima.com.mx/3564/7054.html http://www.caribbeanelectricserviceinc.com/tanques_p.htm http://www.construyetucasa.net/index_archivos/Page899.htm

BLOQUE 1

Diseña instalaciones hidráulicas

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Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

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BLOQUE 2

Diseña una instalación sanitaria

Desempeño del estudiante al finalizar el bloque ■■ Describe

las partes que integran un sistema evacuación de las aguas servidas en una casa habitación. ■■ Identifica los tipos de muebles que se pueden utilizan en una instalación sanitaria de una casa habitación. ■■ Diseña una instalación sanitaria de una casa habitación.

Tiempo asignado: 24 horas

Objetos de aprendizaje ■■ Partes

que forman una instalación sanitaria de una casa habitación. ■■ Diámetro de las tuberías de una instalación sanitaria.

Competencias a desarrollar ■■ Supervisa

y ejecuta trabajos de instalaciones hidrosanitarias, de gas, eléctricas y especiales, aplicando tecnologías de desarrollo sustentable para el cuidado del medio ambiente en la industria de la construcción.

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

PRESENTACIÓN DEL PROYECTO En este segundo bloque del curso se te propone un primer acercamiento al estudio de las instalaciones sanitarias. Este tema se ve articulado en las dos secuencias didácticas que conforman el presente submódulo, pues ha sido la intención que cuando las abordes y desarrolles las diferentes actividades de aplicación, construcción e investigación se contribuya al desarrollo tanto de competencias genéricas como competencias laborales relacionadas al campo de las Técnicas de Construcción. Para que tú mismo puedas valorar tus logros en estos aspectos, al final del bloque se incluye la sección de autoevaluación correspondiente.

EVALUACIÓN DIAGNÓSTICA ¿Explica cómo en el desarrollo de la historia las personas han desechado las aguas negras y estas formas que mencionas que tan higiénicas han sido?

Inicio

Secuencia didáctica 1 CONOCE LAS PARTES QUE FORMAN UNA INSTALACIÓN SANITARIA DE UNA CASA HABITACIÓN Antecedentes de las instalaciones sanitarias En cuanto a las instalaciones sanitarias, desde tiempo inmemorial, los desechos se han eliminado ya sea mediante una fosa o arrojándolos a un río lago u océano. Todos estos sistemas son antihigiénicos y pueden ocasionar enfermedades en toda una ciudad. Hace alrededor de 4000 años, el rey Minos gobernaba la llamada civilización minoica, desde su palacio en Knossos, Creta. Los descubrimientos recientes han indicado que su palacio tenía un sistema de eliminación de desechos y aguas negras muy similar a los que tenemos en la actualidad.

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El agua en circulación arrastraba los desechos, las instalaciones tenían trampas para evitar la entrada de los gases del alcantarillado al edificio y había respiraderos para que no se produjeran altas presiones en el alcantarillado. Pero al declinar esta civilización, estos adelantos cayeron en el olvido hasta que Sir John Harrington inventó el todavía llamado “water closet” en el siglo XVI. El perfeccionamiento del inodoro con limpieza por agua (wáter closet), de los sistemas de eliminación de desechos (sistema de drenaje) y tratamiento de aguas negras ha hecho mucho para eliminar las enfermedades en nuestro mundo. Si no fuera por los modernos sistemas de suministro de agua y drenaje, los habitantes de las ciudades serían víctimas de algunas de las epidemias de las que nos habla la historia.

BLOQUE 2

Diseña una instalación sanitaria

65

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

Desarrollo

ACTIVIDAD 1

SD1-B2

Responde lo que se te pide a continuación sobre las líneas indicadas en cada pregunta: 1.

¿Cómo definirías una instalación sanitaria?

2.

Enlista las partes que conozcas de una instalación sanitaria.

3.

¿Qué beneficios se tienen en una casa habitación cuando se cuenta con una instalación sanitaria?

Indudablemente es necesario el sistema que nos dote de agua potable en nuestros domicilios, pero también, y en un mismo nivel de importancia lo es el sistema sanitario. Todos los líquidos que se consumen deben ser evacuados. Además deben ser desalojados todos los residuos orgánicos, los que son producidos por la limpieza corporal, lavado de ropas, vajilla, utensilios de limpieza, etc.

Instalación sanitaria Se le llama instalaciones sanitarias al conjunto de conducciones encargadas de evacuar las aguas servidas de una edificación hacia la red municipal de alcantarillado. Esta instalación tienen por objetivo retirar de las construcciones en forma segura (aunque no necesariamente económica) las aguas negras y pluviales. A grandes rasgos, esta instalación incluye tuberías de conducción que transportan las aguas servidas, 66

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conexiones, obturaciones o trampas hidráulicas (como son las trampas tipo P, tipo S, sifones, céspoles, coladeras, etc.) que evitan que los gases y malos olores producidos por la descomposición de las materias orgánicas acarreadas salgan por donde se usan los muebles sanitarios o por las coladeras en general, apoyándose para su buen funcionamiento con ventilaciones.

Las instalaciones sanitarias deben proyectarse y principalmente construirse, procurando que sean lo más funcionales y eficientes posibles, además de sacar el máximo provecho de las cualidades de los materiales empleados, se debe procurar instalarse en forma lo más práctica posible, de modo que se eviten reparaciones constantes e injustificadas, previendo así un mínimo mantenimiento el cual consistirá en llevar a cabo limpiezas periódicas a través de los registros. La planeación y ejecución de una instalación sanitaria debe de hacerse con estricto apego a lo establecido en los reglamentos sanitarios.

Aguas Residuales Universalmente a las aguas evacuadas de toda construcción se les conoce como Aguas Negras, suele denominárseles también como Aguas Residuales, esto debido a la gran cantidad y variedad de residuos que arrastran, o también suele llamárseles Aguas Servidas porque se desechan después de aprovecharse en un determinado servicio.

BLOQUE 2

Diseña una instalación sanitaria

67

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

Clasificación de las Aguas Residuales o Servidas A las aguas residuales o aguas servidas suele dividírseles según su coloración como: ■■

Aguas negras: A las provenientes de mingitorios y W.C.

■■

Aguas grises: A las evacuadas en vertederos y fregaderos.

■■

Aguas jabonosas: A las utilizadas en lavabos, regaderas, lavadoras, etc.

Condiciones que debe reunir la instalación sanitaria ■■

Evacuar a la máxima rapidez las aguas de los distintos aparatos sanitarios.

■■

Evitar la entrada de malos olores procedentes de las alcantarillas al inmueble.

■■

Tener una durabilidad elevada, evitar la pérdida o fuga de fluidos.

■■

resistir la acción corrosiva de los residuos vertidos por lo cual las conducciones deberán ser impermeables.

Partes que forman una instalación sanitaria de una casa habitación Ya que toda instalación sanitaria inicia desde el punto donde se encuentra un mueble sanitario o coladera, pues es allí donde se generan o vierten las aguas residuales, las partes que conforman esta instalación se mencionan a continuación por orden de aparición a partir de los muebles sanitarios hasta la parte en que termina al unirse al colector municipal fuera de la vivienda o edificio:

68

■■

Muebles y accesorios sanitarios: Son aquellos que permiten proporcionar los servicios sanitarios específicos que requiere un edificio, su boca de desagüé no será menor de 32 mm.

■■

Bajantes: Los bajantes de aguas servidas conducen el agua que vierten los muebles sanitarios, los céspoles o las coladeras llevándolas a ramales.

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Los bajantes de aguas pluviales conectan las coladeras de la azotea a los ramales (tubería horizontal) de planta baja que van al colector principal del edificio, aunque esta conexión no es recomendable, ya que los sistemas de drenaje municipal están diseñados solo para transportar las aguas sucias producidas en los edificios y no están calculados para añadirles las aguas de lluvia. ■■

Ramales: Los ramales son las tuberías horizontales que unen las bajantes (tuberías verticales) de los muebles sanitarios al colector principal (albañal), los ramales deben contar con una pendiente del 2% para permitir que los liquidos transportados fluyan al colector principal.

■■

Colector Principal (Albañal): Conducto colocado en el nivel más bajo del edificio al cual se conectan todos los ramales (tuberías horizontales) y bajadas de aguas negras o pluviales. La pendiente que se le dé a este conducto puede oscilar entre 1.5 y 3% (por lo general 2%) y el material con que esté construido dependerá de la durabilidad que se le desee dar.

BLOQUE 2

Diseña una instalación sanitaria

69

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

■■

Acometida sanitaria: Su función es transportar las aguas servidas del edificio o casa habitación a la alcantarilla, une el registro de terminación del albañal con la red pública. Se construye con tubo de concreto simple o con tubería de PVC tipo sanitario, con una pendiente mínima del 2%.

Las partes mencionadas anteriormente son las que a grandes rasgos conforman la instalación sanitaria, pero para que funcione adecuadamente y proporcione un servicio óptimo requiere de las siguientes partes:

70

■■

Tubo de ventilación: Sirven para tomar el aire necesario para evitar efectos de succión y sifonajes, así como taponamiento y acumulación de gases fundamentalmente de metano. Esto producirá una red en paralelo que unirá muebles, coladeras y llegadas de otros tubos con el exterior permitiendo que a través de ellos circulen aire y gases

■■

Obturadores hidráulicos: Los obturadores hidráulicos, sifones o trampas, no son más que tapones hidráulicos que se instalan en los desagües de los muebles sanitarios y coladera para evitar que los gases y malos olores producidos por la descomposición de las materias orgánicas de la propia instalación así como la del colector municipal, salgan al exterior precisamente por donde se usan los diferentes muebles sanitarios. Los tipos más comunes son: individuales de cada aparato, o común a varios muebles.

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■■

Registro: Son cajas enterradas hechas de ladrillo o block con aplanado interior pulido y base de concreto simple, con tapa, en su interior se encuentran acanalados para evitar la acumulación de residuos. Estos registros van ubicados a todo lo largo del colector principal y sirven para modificar la dirección del colector y dar mantenimiento a la red. Las medidas de los registros pueden ser muy variables pero se relacionará con el número y diámetro de las tuberías que allí converjan.

Construcción de registros: El tamaño más común para un registro es de 90 x 70 cm. Para el registro se hace un firme de resistencia f´c 150, se recomienda que este tenga un espesor de 6 cm. El material a utilizar es el tabicón, ladrillo o block, al que después se le aplica una capa de mortero que se pule. El fondo debe tener pendientes hacia el tubo, debe colocarse una tapadera hermética. Se debe mantener una distancia máxima de 5 metros entre registro y registro para facilitar la limpieza. ■■

Trampa de grasa: permite eliminar la grasa. Su diseño aprovecha que la grasa al ser más ligera que el agua, flota en esta, al poner pantallas elevadas se obliga a pasar el agua por debajo y la grasa queda retenida en la pared superior. Se consiguen en el mercado trampas prefabricadas de acero inoxidable o en su defecto se pueden fabricar en obra. IMG017

BLOQUE 2

Diseña una instalación sanitaria

71

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

ACTIVIDAD 2

SD1-B2

Conformados en equipos de trabajo, realiza una investigación bibliográfica o en internet y entrega el documento a tu profesor, sobre los siguientes cuestionamientos, además anota las respuestas en las siguientes líneas: 1.

¿Cuáles son las características que deben cumplir los bajantes de aguas servidas, en una instalación sanitaria?

2.

¿A qué condiciones se debe ajustar la ubicación de los registros?

3.

¿Cuáles son las características que deben tener los tubos de ventilación?

4.

¿Cuál es el diámetro del albañal principal o colector que se acostumbra utilizar en una instalación sanitaria para casa habitación?

5.

Diferentes obturadores hidráulicos e ilustraciones de los mismos, incluir una ilustración del sello hidráulico que se forma en alguno de estos.

72

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6.

Dibuja las conexiones más comunes que se utilizan para unir las tuberías que forman una instalación sanitaria e identifícalas con su nombre.

Ubicación de tuberías La ubicación de los tubos que conformarán la instalación sanitaria es muy importante, en casas habitación y en edificios de departamentos, se deben localizar lejos de recámaras, salas, comedores, etc., en fin, lejos de lugares en donde el ruido de las descargas continuas de los muebles sanitarios conectados en niveles superiores, no provoquen malestar. Muebles sanitarios mínimos en una casa habitación tipo popular con todos los servicios 1. Fregadero o zinc 2.

Lavabo o lavamanos

3.

Excusado o sanitario

4.

Lavadero

5.

Regadera y/o tina

BLOQUE 2

Diseña una instalación sanitaria

73

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

Ventilación en las instalaciones sanitarias Como las descargas de los muebles sanitarios son rápidas, dan origen al golpe de ariete, provocando presiones o depresiones tan gran des dentro de las tuberías, que pueden en un momento dado anular el efecto de las trampas, obturadores, tapones o sellos hidráulicos, perdiéndose el cierre hermético y dando oportunidad a que los gases y malos olores producidos al descomponerse las materias orgánicas acarreadas en las aguas residuales, penetren a los espacios de la edificación. Para evitar sea anulado el efecto de los obturadores, sellos o trampas hidráulicas por las presiones o depresiones antes citadas, se conectan tuberías de ventilación que desempeñan las siguientes funciones: a)

Equilibran las presiones en ambos lados de los obturadores o trampas hidráulicas, evitando la anulación de su efecto.

b)

Evitan el peligro de depresiones o sobrepresiones que pueden aspirar el agua de los obturadores hacia las bajadas de aguas negras, o expulsarla dentro del local.

c)

Impiden la entrada de los gases a las habitaciones al evitar la anulación del efecto de los obturadores o trampas hidráulicas.

d)

Impiden, en cierta medida, la corrosión de los elementos que integran las instalaciones sanitarias, al introducir en forma permanente aire fresco que ayuda a diluir los gases.

Tipos de ventilación Ventilación primaria: La ventilación de los bajantes de aguas negras, se le conoce como “Ventilación Primaria” o bien suele llamársele simplemente “Ventilación Vertical”, el tubo de esta ventilación debe sobresalir de la azotea hasta una altura conveniente. La ventilación primaria, ofrece la ventaja de acelerar el movimiento de las aguas residuales o negras y evitar hasta cierto punto, la obstrucción de las tuberías, además, la ventilación de los bajantes en instalaciones sanitarias particulares, es una gran ventaja higiénica ya que ayuda a la ventilación del alcantarillado público, siempre y cuando no existan trampas de acometida. Ventilación secundaria: La ventilación que se hace en los ramales es la “Ventilación Secundaria” también conocida como “Ventilación Individual”, esta ventilación se hace con el objeto de que el agua de los obturadores en el lado de la descarga de los muebles, quede conectada a la atmósfera y así nivelar la presión del agua de los obturadores en ambos lados, evitando sea anulad o el efecto de las mismas e impidiendo la entrada de los gases a las habitaciones.

74

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La ventilación secundaria consta de: 1.

Los ramales de ventilación que parten de la cercanía de los obturadores o trampas hidráulicas.

2.

Las bajadas de ventilación a las que pueden estar conectados uno o varios muebles. Nota: El golpe de ariete es el principal causante de averías en tuberías e instalaciones hidráulicas.



Cierre

ACTIVIDAD 3

SD1-B2

a)

Realiza una investigación de mercado, de campo o en internet, sobre los diferentes muebles sanitarios que se utilizan en una instalación sanitaria de una casa habitación, obtén imágenes de cada uno de ellos y describe su función. Además, identifica que tipo de Aguas Residuales o Servidas se vierten en cada uno de ellos, considerando la clasificación de aguas residuales descrita anteriormente.

b)

Realiza una investigación bibliográfica sobre el concepto Golpe de Ariete en una instalación sanitaria, incluir ilustraciones.

Con esta información elabora una presentación en PowerPoint y preséntala ante el grupo. Esta actividad formará parte de tu portafolio de evidencias.

Inicio

Secuencia didáctica 2 DETERMINA EL DIÁMETRO DE LAS TUBERÍAS DE UNA INSTALACIÓN SANITARIA

ACTIVIDAD 1

SD2-B2

Responde los siguientes cuestionamientos en las líneas dispuestas para ello: 1.

¿Por qué es importante utilizar el diámetro adecuado en las tuberías de una instalación sanitaria?

BLOQUE 2

Diseña una instalación sanitaria

75

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

2.

¿Qué le da velocidad a las aguas servidas que se conducen por las tuberías de drenaje sanitarios?

3.

¿Cuál es la pendiente que debe utilizarse en las tuberías de una instalación sanitarias?

4.

¿En alguna ocasión has visto cuando están haciendo el tendido de tuberías de una instalación sanitaria?, en caso afirmativo, ¿Qué diámetro de tubería se utilizó?

5.

¿Todas las tuberías de la instalación sanitaria tienen el mismo diámetro? ¿Por qué?

Desarrollo

Tuberías utilizadas en instalaciones sanitarias Una de las partes más importantes en una instalación sanitaria, son las tuberías que se encargan de conducir las aguas servidas hacia la alcantarilla pública. Es de suma importancia que éstas sean lo suficientemente resistentes a los agentes corrosivos que vierten en ella, por lo tanto debemos elegir el material adecuado, que garantice que una larga vida útil y evitar la pérdida de fluidos. En la historia de las instalaciones sanitarias, se han utilizado diferentes materiales para fabricar las tuberías que aquí se utilizan, cada vez se utilizan materiales que sean más económicos y resistentes. En la actualidad se utilizan las tuberías de PVC, que han demostrado ser muy eficientes en la conducción de este tipo de fluidos.

Dentro de los tubos de PVC para conducción de aguas negras a gravedad sin presión, existen dos tipos, según su tipo de unión. El tubo sanitario de Norma o Normal, en PVC 76

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con extremos lisos, se fabrica conforme a la norma mexicana NMX-E-199/1 vigente y se utiliza para la conducción de aguas negras dentro de las viviendas o edificaciones.  Sanitaria cementar: Tubería con extremos lisos y conexiones con casquillo o boquilla para su unión, utilizando cemento y limpiador.

Sanitaria campana-anillo: Tubería con extremos lisos y conexiones inyectadas con campana en uno de sus extremos. El anillo viene integrado en cada campana y está prelubricado. La campana con anillo elastomérico y espiga ofrece tanto hermeticidad y flexibilidad en las uniones, asegurando con esto que no existieran en el sistema infiltraciones o exfiltraciones, las cuales repercuten en la contaminación de los mantos acuíferos. Independientemente del sistema de unión, las tuberías siempre vienen en extremos lisos y por su uso se subdividen en: Tubería sanitaria de norma: fabricada conforme a la norma mexicana NMX-E-199/1vigente, y se utiliza para la descarga de aguas negras domesticas (muebles sanitarios) e industriales y/o bajadas de agua pluvial (B.A.P.). Tubería sanitaria ligera: sólo para bajadas de agua pluvial (B.A.P) y/o sistemas de ventilación. Tendido de tubería: La tubería del drenaje se tendera para conectarla al sistema de alcantarillado, donde el ancho de la cepa (zanja) se hace de 30 cm para una tubería de 4 pulgadas de diámetro. Se deben hacer líneas de drenaje lo más directas posible, ya que cualquier cambio de dirección implica la construcción de un registro.

Conectores sanitarios Como ya se mencionó en el primer bloque del presente submódulo, las instalaciones hidráulicas aparte de las tuberías, requieren de una diversidad de accesorios para que presten un servicio óptimo, uno de los accesorios indispensables son las conexiones o conectores que permiten unir un tubo con otro, cambiar la dirección de la tubería, cambiar diámetros, cambiar de un tipo de tubería a otro, entre otras necesidades propias de cada instalación.

BLOQUE 2

Diseña una instalación sanitaria

77

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

ACTIVIDAD 2

SD2-B2

Realiza una investigación de campo o en internet sobre las ventajas que ofrecen las tuberías de PVC cementar y las de campana-anillo, además de incluir el nombre e imagen de los diferentes conectores o conexiones que se utilizan en estas tuberías. Presenta la investigación a tu profesor. Esta actividad formará parte de tu portafolio de evidencias.

ACTIVIDAD 3

SD2-B2

Considerando las siguientes ilustraciones que muestran la instalación sanitaria de diferentes muebles sanitarios, anota el nombre de cada una de las partes que la conforman según la numeración mostrada en el apartado para cada mueble:

PARTES QUE CONFORMAN LA INSTALACIÓN SANITARIA EN DIFERENTES MUEBLES MUEBLE PARTES QUE LA CONFORMAN BAÑO COMPLETO

78

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

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FREGADERO

1.

2.

LAVADERO

1. 2. 3. 4.

Simbología Sanitaria Un proyecto arquitectónico consiste en ser una planeación y solución sustentable de la conformación espacial y funcional de una edificación (casa, oficina, estudio, escuela, edificio, etc.) de acuerdo a las necesidades y recursos económicos con que se cuente para llevar a cabo su construcción. La propuesta arquitectónica se representa mediante planos con plantas, secciones y alzados de la edificación. En esta conformación de planos se encuentran los planos de las diferentes instalaciones, entre ellos el plano de la instalación sanitaria. El plano de la instalación sanitaria tiene como objetivo mostrar información y especificaciones técnicas destinadas al constructor y los diversos contratistas que explican con detalle, qué materiales y qué técnicas se deben utilizar al llevar a cabo la construcción de la instalación.

BLOQUE 2

Diseña una instalación sanitaria

79

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

Se han desarrollado simbologías específicas para cada tipo de instalación del ramo de la construcción con el objetivo de simplificar y estandarizar la realización de planos. La simbología sanitaria básica es la siguiente:

ACTIVIDAD 4

SD2-B2

Considerando las competencias adquiridas durante el cuarto semestre en las asignaturas relacionadas con el dibujo manual y electrónico, el docente dará instrucciones para que desarrolles una planta arquitectónica correspondiente a una casa habitación donde se observen los muebles sanitarios que la constituyen, y para complementar este plano elabora la planta de instalación sanitaria haciendo uso de la simbología antes mencionada. Esta actividad formará parte de tu portafolio de evidencias.

80

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Obtención del diámetro de las tuberías en una instalación sanitaria de una casa habitación Las necesidades fisiológicas y de aseo del ser humano, producen necesariamente una gran cantidad de aguas sucias con materiales inorgánicos de fácil descomposición que las instalaciones de desagüe o sanitarias desalojan inmediatamente mediante canalizaciones verticales y horizontales, diseñadas considerando ciertas exigencias higiénicas, empleando materiales eficientes, durables, resistentes al desgaste, a la corrosión y a las adherencias previendo un mínimo de mantenimiento. Conviene señalar que existe otro tipo de tubería para el desagüe de aguas negras al interior de la casa habitación, este es el tipo DWV, la cual aseguran las exigencias higiénicas antes mencionadas, aunque su costo inicial es elevado. Conviene señalar además que en nuestra localidad no se permiten conectar las bajadas de aguas pluviales o los desagües de los patios de las viviendas al alcantarillado sanitario, ya que no están diseñadas para recibir esas cantidades de agua. Si se conectaran este tipo de drenaje el agua sucia del alcantarillado municipal muy probablemente ésta se saturaría y buscaría un lugar por dónde salir, ya que la presión en ella aumentaría y posiblemente estaría saliendo por alguno de los muebles sanitarios de las casas habitación. Cálculo de la instalación sanitaria Para cálculo de diámetros en la instalación se requiere conocer la cantidad de agua que se desaloja en cada mueble, y para ello se hace uso de las tablas de que nos proporcionan las unidades de descarga de cada mueble, y con ello podemos determinar el diámetro adecuado de la tubería. Unidad de descarga: Se define como unidad de descarga a un número abstracto a través del cual se mide la descarga probable de varios tipos de piezas sanitarias al correspondiente sistema de desagüe. Se expresa mediante una escala de valores relativos obtenidos experimentalmente en función del gasto requerido para el funcionamiento de la pieza, la duración de su descarga y la frecuencia de su uso.

BLOQUE 2

Diseña una instalación sanitaria

81

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

Los diámetros de los conductos y ramales de desagüe, bajantes y cloacas de aguas servidas se calculan de acuerdo, con el número total de unidades de descarga de las piezas sanitarias servidas.

UNIDADES DE DESCARGA DE LOS MUEBLES SANITARIOS DIÁMETRO MÍNIMO DEL TUBO DE DESAGÜE TIPO DE MUEBLE UNIDADES DE SANITARIO DESCARGA (UD.) Mm Pulgadas Baño completo Bebedero Coladera de piso W.C. Fregadero Lavabo Regadera Lavadero Mingitorio Lavadora Lavavajillas Tina con o sin regadera

76 25 51 76 38 32 51 32 38 38 38 38

3 1 2 3 1-1/2 1-1/4 2 1-1/4 1-1/2 1-1/2 1-1/2 1-1/2

6 0.5 1 4 3 1 2 1 4 3 3 3

DIÁMETROS DE LOS RAMALES EN INSTALACIONES SANITARIAS, DE ACUERDO A LAS UNIDADES POR TRANSPORTAR DIÁMETRO DEL RAMAL UNIDADES DE DESCARGA INSTALADAS (UD.) Mm Pulgadas 32 38 51 64 76 101 127 152 203 254 305

82

1-1/4 1-1/2 2 2-1/2 3 4 5 6 8 10 12

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1 2 6 9 16 90 200 350 600 1000 1500

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La siguiente imagen muestra el isométrico de una instalación sanitaria, con la información proporcionada en ella, se calculará el diámetro de las tuberías de los tramos del 1 al 8.

Isométrico de instalación sanitaria

Se puede organizar la información en una tabla como la siguiente, donde para cada tramo obtenemos los muebles sanitarios enlazados a él, sus respectivas unidades de descarga para poder con ellas determinar las unidades de descarga totales del sistema y así el diámetro a utilizar de cada tramo de la tubería para un optimo funcionamiento. Tramo

Muebles

1

Lavabo Tina WC Regadera Tramo 1 Lavadora Lavadero Tramo 2 Lavabo Tramo 3 Regadera WC Lavabo Regadera WC Lavabo Tramo 5 Tramo 6 Tramo 4 Tramo 7

2 3 4 5 6 7 8

Unidades de descarga 1 3 4 2 4 3 1 10 1 15 2 1 1 2 1 1 4 4 16 8

Unidades totales

Diámetro en pulgadas

4

2

10

3

14

3

16

3

4

2

4

2

8

2-1/2

24

4

BLOQUE 2

Diseña una instalación sanitaria

83

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

Cierre

ACTIVIDAD 5

SD2-B2

Utiliza el siguiente dibujo en proyección isométrica donde se representa la instalación sanitaria de una casa habitación para calcular el diámetro de tubería que se deberá utilizar para cada tramo de la instalación. Isométrico de instalación sanitaria

84

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ACTIVIDAD INTEGRADORA Desarrolla una planta arquitectónica de una casa habitación donde se incluyan los muebles sanitarios mínimos que deben estar presentes en una casa habitación para considerarla apta y confortable para habitar. Además, incluye a la planta arquitectónica la instalación sanitaria, este plano será elaborado en el formato de papel que el profesor indique, considerando que se utilizará una escala 1:50 al dibujar. A este proyecto se le añadirá la tabla del cálculo de diámetros de las tuberías de la instalación sanitaria. Deberás presentarla a tu profesor para su revisión. Esta actividad formará parte de tu portafolio de evidencias.

REACTIVOS DE CIERRE 1.

2.

3.

4.

( ) De manera general, se define como el conjunto de conducciones encargadas de evacuar las aguas sobrantes en una edificación: a)

Instalación hidráulica

b)

Instalación sanitaria

c)

Instalación pluvial

( ) Esta instalación está formada generalmente por ramales de desagüe, bajantes, colectores, registros, ventilas, entre otros: a)

Instalación hidráulica

b)

Instalación de gas

c)

Instalación sanitaria

(

) Es el tipo de tubería más utilizada actualmente en las instalaciones sanitarias:

a)

Tubo de cemento

b)

Tubo de fierro

c)

Tubo de PVC

(

) Parte de la instalación sanitaria que se utiliza para cambiar la dirección del colector principal:

a)

Trampa

b)

Obturador hidráulico

c)

Registro sanitario

BLOQUE 2

Diseña una instalación sanitaria

85

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

5.

6.

7.

8.

(

) Sirve para evitar el desifonamiento o eliminación del sello hidráulico de los aparatos sanitarios:

a)

Tubo de ventilación

b)

Trampas

c)

Registro sanitario

( ) Es la unidad comúnmente utilizada en el cálculo de las dimensiones de los diámetros de tuberías y accesorios de una instalación sanitaria: a)

Millas

b)

Metros

c)

Pulgadas

( ) Se le llama así al tapón que se crea en el obturador al hacer uso de los muebles sanitarios el cual evita que se introduzcan gases, generados en el interior de la instalación sanitaria, al espacio o habitación en que se encuentra el mueble sanitario. a)

Tapón macho

b)

Tapón hembra

c)

Sello hidráulico

d)

Sello aparente

( ) Identifica cada símbolo utilizado para desarrollar una planta de instalación sanitaria que se encuentran en la siguiente tabla, anotando en la segunda columna a que se refieren cada una de las imágenes:

SIMBOLOGIA

86

NOMBRE DEL SIMBOLO

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9.

10.

(

) En la práctica, el diámetro de tubería sanitaria que se acostumbra utilizar para el WC o sanitario es de:

a)

1 pulgada

b)

2 pulgadas

c)

4 pulgadas

d)

6 pulgadas

( ) La pendiente de inclinación más comúnmente utilizada a la que deben colocarse los tubos que conforman los ramales y el colector principal de la instalación sanitaria de una casa habitación para que esta funcione adecuadamente y los líquidos vertidos en ella fluyan, es del: a)

2%

b)

5%

c)

10 %

d)

20 %

BLOQUE 2

Diseña una instalación sanitaria

87

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

FUENTES DE INFORMACIÓN Fuentes Bibliográficas Becerril, D. O. (2009). Datos prácticos de instalaciones hidráulicas y sanitarias. México: Ing. Diego O. Becerril l. (me) Díaz infante, L A (2009). Curso de edificación. México: Trillas. Enríquez, G. (2004), El ABC de las instalaciones de gas, hidráulicas y sanitarias. México: Limusa-wiley. Enríquez, G. (2009). Cálculo de instalaciones hidráulicas y sanitarias, residenciales y comerciales. México: Editorial Limusa. Rodríguez, C (2007). Manual de autoconstrucción. México: Árbol.

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BLOQUE 3 Diseña instalaciones de gas

Desempeño del estudiante al finalizar el bloque ■■ Identifica

las partes que integran una instalación de gas en una casa habitación. ■■ Reconoce el consumo de gas de cada uno de los muebles que forman una instalación. ■■ Diseña una instalación de gas de una casa habitación.

Tiempo asignado: 16 horas

Objetos de aprendizaje ■■ Partes

que integran una instalación de gas. ■■ Elementos de una instalación de gas.

Competencias a desarrollar ■■ Supervisa

y ejecuta trabajos de instalaciones hidrosanitarias, de gas, eléctricas y especiales, aplicando tecnologías de desarrollo sustentable para el cuidado del medio ambiente en la industria de la construcción.

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

PRESENTACIÓN DEL PROYECTO En este tercer bloque del curso se te propone un primer acercamiento al estudio de las instalaciones de gas. Este tema se ve articulado en dos secuencias didácticas, pues ha sido la intención que cuando las abordes y desarrolles las diferentes actividades de aplicación, construcción e investigación se contribuya al desarrollo tanto de competencias genéricas como competencias laborales relacionadas al campo de las Técnicas de Construcción. Para que tú mismo puedas valorar tus logros en estos aspectos, al final del bloque se incluye la sección de autoevaluación correspondiente.

EVALUACIÓN DIAGNÓSTICA Contesta lo siguiente para posteriormente comentarlo ante el grupo con la dirección de tu maestro: 1.

¿Qué es una instalación de gas?

2.

¿Qué tipos de gas se pueden utilizar en una casa para combustión?

3.

¿Por qué es importante realizar una buena instalación de gas?

4.

¿Por qué es importante contar con una buena ventilación cuando se tiene una instalación de gas?

Inicio

Secuencia didáctica 1 CONOCE LAS PARTES QUE INTEGRAN UNA INSTALACIÓN DE GAS Antecedentes históricos al uso del gas como fuente de calor La historia de los energéticos comenzó con la leña, que acompañó al ser humano durante siglos. La Revolución Industrial cambió las cosas y posicionó al carbón como la fuente de energía dominante que se empleaba para propulsar las máquinas de vapor.

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Después de la Segunda Guerra Mundial, el petróleo se convirtió en la principal fuente energética. De la mano de éste apareció el gas que, hoy día, es absolutamente indispensable en todas las actividades del hogar: cocinar, disponer de agua caliente y calentar la casa en los días de frío, entre otras cosas. En la actualidad, en muchas de las ciudades del mundo, estas necesidades se satisfacen a través de dos alternativas: gas natural o gas licuado de petróleo (LP). ¿Qué es un gas? El aire es una mezcla de gases que rodea la Tierra y permite la vida, lo respiramos y lo necesitamos para producir calor por combustión. El gas está principalmente compuesto por moléculas que contienen carbono e hidrógeno, las cuales necesitan oxígeno para su combustión. Combustión del gas: La combustión del gas es un proceso de oxidación mediante el cual se libera la energía contenida en el combustible produciendo calor. La combustión del gas puede desarrollarse en forma óptima en cuyo caso se denomina “combustión completa”. Y si esto no ocurre se denomina “combustión incompleta” y constituye un grave riesgo para la vida porque se genera Monóxido de Carbono (CO). Los artefactos que utilizan gas y se encuentran en mal estado producen Monóxido de Carbono (CO), el cual es altamente tóxico. En una habitación no ventilada, con una estufa encendida u otro artefacto de gas, el oxígeno del ambiente va disminuyendo con el tiempo, y los peligros de esto se llaman Anoxia (falta de oxígeno en el aire que respiramos) y Asfixia por CO (Envenenamiento de los seres humanos por inhalación de monóxido de carbono)

BLOQUE 3

Diseña instalaciones de gas

91

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

Instalación de gas Se conoce como instalación de gas, a la red de tanques, tuberías, válvulas y aparatos de consumo, que permiten almacenar, medir, conducir y consumir el gas propano, el gas butano, y los gases licuados del petróleo. Su uso, selección de los materiales y construcción de la instalación se debe supeditar a lo especificado por la Secretaria de Comercio y Fomento Industrial. El empleo seguro del gas requiere de un conjunto de condiciones adecuadas relacionadas con: ■■

Las instalaciones para el suministro del gas.

■■

Elementos para el suministro del aire.

■■

Dispositivos para la evacuación de los gases resultantes de la combustión.

■■

El estado de mantenimiento de los artefactos a gas.

ACTIVIDAD 1

SD1-B3

Realiza una investigación sobre las principales características de los siguientes tipos de gases. Elabora tus conclusiones y coméntalo ante el grupo. ■■

LP:

■■

Natural:

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Conclusiones:

Desarrollo Gas Natural y Gas LP Gas natural: También conocido como gas metano, es un combustible incoloro e inodoro al que se le agregan odorantes químicos, como el mercaptano, para que pueda detectarse en caso de fuga. Se trata de uno de los combustibles más utilizados en el mundo y al que se tiene acceso en nuestro país a través de una red de distribución que crece constantemente. Sus usos son muy variados, por ejemplo, se utiliza para satisfacer las necesidades energéticas de los hogares, para la operación de sistemas de calefacción y de aire acondicionado, en diversas actividades industriales y, principalmente, para la generación de electricidad. ■■

Distribución: El gas natural se distribuye a través de ductos de acero o de polietileno, materiales de alta durabilidad y resistencia, que son adecuados para cualquier tipo de suelo y que permiten disponer del combustible las 24 horas del día, los 365 días del año. Para poder disfrutar de este servicio en los hogares es necesario que en la zona se cuente con la infraestructura necesaria para hacer llegar el gas natural hasta las casas, es decir, que cuente con una red de distribución. Esta infraestructura es desarrollada por empresas distribuidoras legalmente autorizadas.

BLOQUE 3

Diseña instalaciones de gas

93

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

■■

Instalaciones que requiere: En los hogares, se requiere la instalación de reguladores de presión, así como de un medidor a la entrada de la instalación de cada cliente. Desde el medidor, el gas se distribuye por medio de una tubería de cobre o acero para llevar el combustible a todos los aparatos que lo requieran.

■■

Seguridad que ofrece: Todas las instalaciones deben ser revisadas regularmente para garantizar su buen estado y funcionamiento. En caso de fuga, el buen mantenimiento de las instalaciones permite que el gas se disperse rápidamente, pues éste es más ligero que el aire. En las zonas sísmicas del país, como en muchos otros lugares del mundo, la red de ductos se diseña para garantizar la seguridad ante cualquier contingencia.

■■

Ventajas de usar gas natural: El gas natural tiene muchas ventajas en comparación con otros combustibles. A continuación se mencionan algunas de ellas: ○○

Es barato

○○

Es limpio

○○

Es seguro

○○

Facilita el mantenimiento

○○

Brinda comodidad

○○

Brinda suministro continuo

○○

Cuida el medio ambiente Es barato porque en comparación con otros combustibles su costo es menor que el GLP, la gasolina, el petróleo y la electricidad. Es limpio porque los artefactos o equipos que emplean gas natural no se malogran fácilmente como otros equipos que emplean otros hidrocarburos. Es seguro porque el gas natural es más liviano que el aire y en caso de fuga se escapa con gran rapidez al ambiente, lo que aminora el riesgo de explosiones y emisiones tóxicas. El gas natural también facilita el mantenimiento de los artefactos y equipos accionados con este combustible, lo que representa también una ventaja económica.

Asimismo brinda comodidad porque destierra las llamadas telefónicas para pedir gas, debido a que el suministro de gas natural es continuo y se paga después de su uso, además permite emplear mejor los espacios del hogar sin tener que almacenar pesados y peligrosos cilindros.

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Todos los combustibles fósiles son contaminantes, pero unos afectan al medio ambiente más que otros. Entre todos, el gas natural es el que menos daño hace al ambiente en que vivimos. El gráfico siguiente muestra la instalación de gas natural en una vivienda:

NOTA: El transporte y distribución de gas natural es un servicio generalizado en Estados Unidos, Canadá y la mayoría de las naciones europeas. Desde principios del siglo pasado operaban algunas redes de gasoductos, principalmente en Monterrey. A pesar de que México se encuentra en el lugar 21 de reservas probadas de gas natural, no fue sino hasta 1995, con la reforma a la Ley Reglamentaria del Artículo 27 Constitucional en el Ramo del Petróleo (la cual permite la participación del sector social y privado en el transporte, almacenamiento y distribución de este energético, reservando al Estado su producción), que las redes de gasoductos se extendieron por todo el país. La Comisión Reguladora de Energía (CRE) es la que otorga el permiso y delimita el área en que puede operar un distribuidor de gas natural. Actualmente, en México existen 21 zonas geográficas de distribución.

Gas LP: Es el nombre genérico para el gas butano y propano de uso comercial. También es incoloro e inodoro (se le agregan odorantes para detectarlo en caso de fugas); tiene la propiedad de volverse líquido a temperaturas atmosféricas cuando es sujeto a una compresión moderada, y regresa a su estado gaseoso cuando esta presión se reduce. Gracias a esta propiedad, el gas LP se puede almacenar y transportar en estado líquido, en cilindros o tanques. En el ámbito doméstico, el gas LP se utiliza para cocinar, refrigerar, alumbrar y en la calefacción. ■■

Distribución: El gas LP se distribuye generalmente a través de cilindros o de pipas que surten a los tanques estacionarios de los hogares, por lo que es muy importante verificar que éstos se encuentren siempre en buenas condiciones para evitar fugas. Es importante cerciorarse de que la empresa a la que se le

BLOQUE 3

Diseña instalaciones de gas

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Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

contratará el servicio tenga experiencia en el manejo de los combustibles y brinde un servicio de calidad. ■■

Instalaciones que requiere: Desde el tanque estacionario o el cilindro, el gas LP se distribuye a los aparatos de consumo a través de una tubería generalmente de cobre o de acero galvanizado, de manera similar al gas natural.

■■

Seguridad que ofrece: Los tanques estacionarios o los cilindros deben estar correctamente ubicados y bien ventilados, de manera que las operaciones de carga y descarga puedan ejecutarse con seguridad. A pesar de que el gas LP es más denso que el aire, el buen estado de la instalación permite que el gas se disperse en caso de que exista alguna fuga.

■■

Ventajas de usarlo: La ventaja principal del gas LP es que puede ser manejado con la conveniencia de un líquido y utilizado con el beneficio particular de los combustibles gaseosos. Además, es relativamente barato; se puede transportar a cualquier lugar, ya sea en la ciudad o el campo, pues es posible almacenarlo en recipientes; y tiene una combustión completa y limpia.

Partes que forman la instalación de gas Como ya se mencionó anteriormente, en el caso del gas natural, éste llega a los domicilios por medio de tuberías que están situadas en la vía pública, al igual que el agua; en el caso del gas LP, éste es suministrado por compañías que lo entregan por medio de tanques o cargan algún tanque estacionario. Las partes que conforman la instalación de gas son: ■■

Acometida: Es la parte de la instalación que une a la instalación pública con la instalación privada, y está formada por la toma de la acometida, tubo de acometida y válvula de acometida.

■■

Medidor: Es el instrumento colocado en un lugar al cual pueden tener acceso los empleados de la compañía suministradora de gas, y es utilizado para medir el volumen de gas consumido en un determinado periodo de tiempo, y así determinar el pago correspondiente.

Las partes anteriormente mencionadas, serán utilizadas sólo cuando se esté utilizando gas natural.

96

■■

Tanque de almacenamiento: Pueden ser estacionarios o portátiles (cilindros), estos tienen la finalidad almacenar el gas que se utilizará en la vivienda y desde aquí se enviará a los diferentes aparatos que lo requieran. En el caso de los cilindros, sus capacidades más comunes son de 30 y 45 Kg, aunque hay de 20, 15 y 10 Kg, los cuales también se usan para servicio domestico. En el caso de los tanques estacionarios existen de muchas capacidades y para seleccionar el adecuado se tienen que considerar varios factores, como el consumo de los muebles a que dará servicio y el periodo de llenado. Este dispositivo sólo será necesario cuando se utilice gas LP y no el gas natural.

■■

Llave de paso general: Esta llave está destinada a interrumpir el paso de gas a

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edificio o vivienda, está ubicada en la parte exterior. En una instalación de gas natural se situará después del medidor y en una instalación de gas LP, después del tanque. ■■

Regulador: Estará situado después de la llave de paso general y su función es regular la presión de entrada del gas a la instalación, para el correcto funcionamiento de los aparatos.

■■

Ramal distribuidor: Es la tubería que va desde la llave de paso general y que lleva el gas al interior de la vivienda.

■■

Montante: Es la tubería que distribuye el gas en el interior de la vivienda.

■■

Derivaciones: Es la tubería que lleva el gas directamente a los aparatos.

■■

Válvula de corte individual: Permite interrumpir o admitir el suministro de gas a cada aparato. Ésta es muy útil sobre todo cuando se tenga que hacer alguna reparación o cambiar algún aparato. No será necesario interrumpir el servicio a toda la casa.

ACTIVIDAD 2

SD1-B3

Anexa en la siguiente tabla ilustraciones representativas de las diferentes partes que integran una instalación sanitaria:

PARTES QUE CONFORMAN UNA INSTALACIÓN DE GAS PARTE DE LA INSTALACIÓN ILUSTRACIONES Acometida

Medidor

Tanque de almacenamiento

BLOQUE 3

Diseña instalaciones de gas

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Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

Llave de paso general

Regulador

Ramal distribuidor

Montante

Derivaciones

Válvula de corte individual

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ACTIVIDAD 3

SD1-B3

Elabora un mapa conceptual en tu cuaderno utilizando como tema central las instalaciones de gas en casa habitación, considera para ello la información que hasta el momento has abordado en la presente secuencia didáctica. Esta actividad formará parte de tu portafolio de evidencias.

Tuberías utilizadas en instalaciones de gas El gas es un fluido, por lo cual para su transportación y por su naturaleza, requieren de un conducto cerrado, en este caso, se requiere el uso de tubos que garanticen una buena conducción, además que sea capaz de soportar las presiones con que se conduce este combustible. Para el uso exclusivo en la conducción, distribución y aprovechamiento del Gas L.P. o Gas Natural, se dispone comercialmente de los siguientes tipos de tuberías:  ■■

Galvanizada cédula 40.

■■

De fierro negro cédula 80.

■■

De cobre rígido tipo “L”.

■■

De cobre rígido tipo “K”.

■■

De cobre flexible.

■■

Manguera especial de neopreno.

■■

Extrupak (de polietileno de alta densidad).

Tubería galvanizada cédula 40 Este tipo de tubería sólo se usa por lo general en instalaciones que por limitaciones económicas requieran de poca inversión inicial, debido a su bajo costo, ya que la mano de obra es más laboriosa y comparado con otros materiales su tiempo de vida es reducido. Tubería de fierro negro cédula 80 Este tipo de tuberías se usa normalmente en redes de distribución de gas natural o gas L.P., para el suministro de unidades o conjuntos habitacionales, bien, para alimentar fábricas. Tubería de cobre Las tuberías de cobre usadas para conducción de gas deben ser resistentes a los efectos corrosivo, por lo que su grado de pureza debe ser hasta del 99.9% y se les agrega fósforo en una proporción del 0.02% para dar mayor resistencia a la corrosión. Las tuberías de este material pueden ser:

BLOQUE 3

Diseña instalaciones de gas

99

Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

■■

Tubería de cobre rígido tipo “L”: Es permitido su uso en todo tipo de instalaciones de gas L.P. de gas natural, exceptuando los casos siguientes:  ○○

En líneas (tuberías) de llenado, por estar expuestas a sobrepresiones.

○○

En instalaciones en que deban permanecer expuestas a esfuerzos mecánicos, sin posibilidad de una protección adecuada al aplastamiento, corte o penetración. Cuando no puedan ser ahogadas en concreto, en patios de servicio, pasillos, jardines, etc. sin exponerlas a un aplastamiento por el paso continúo de personas, equipo rodante o por cargas muertas de gran peso.

■■

Tubería de cobre rígido tipo “k”: Estas tuberías tienen alta consistencia mecánica, debido al grueso de su pared, por lo que se recomienda utilizarla para líneas de llenado, previendo las altas presiones interiores que en un momento dado deben soportar.

■■

Tubería de cobre flexible: Este tipo de tubería se usa en instalaciones para cilindros portátiles, donde son sencillas y económicas, y en los que la mayoría de las uniones a las conexiones correspondientes y a los aparatos de consumo se hacen por compresión. Se especifican en las instalaciones en donde prevean movimientos de equipo, esfuerzos por trabajo de mantenimiento, cambio de posición de muebles como estufas, hornos, calentadores, etc.

Tubería especial de neopreno Por su máxima flexibilidad, su uso es común en la conexión final de planchas, mecheros, en instalaciones de gas provisional o temporal como en puestos ambulantes o fijos desmontables, exposiciones, etc.   Tubería de extrupak Actualmente su uso se está generalizando en redes de distribución de gas natural en unidades habitacionales. La unión de esta tubería es por termofusión, a temperatura promedio de 250ºc.

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Realiza Instalaciones Hidrosanitarias y de Gas para una Casa Habitación

ACTIVIDAD 4

SD1-B3

Después de leer el tema “Tuberías utilizadas en instalaciones de gas”, organiza la información en un cuadro sinóptico desarrollándolo en el siguiente espacio, y anexa varias ilustraciones de cada uno de los diferentes tipos de tubería mencionados.

BLOQUE 3

Diseña instalaciones de gas

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Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

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Secuencia didáctica 2 DETERMINA LOS ELEMENTOS DE UNA INSTALACIÓN DE GAS

ACTIVIDAD 1

SD2-B3

Responde lo que se te pide a continuación para posteriormente comentarlo ante el grupo, bajo la dirección de tu profesor: 1.

¿Cómo se diseña una instalación de gas?

2.

¿Qué elementos deben ser calculados para realizar una instalación de gas que proporcione un óptimo servicio?

Desarrollo

Simbología Sanitaria Un proyecto arquitectónico consiste en una planeación y solución sustentable de la conformación espacial y funcional de una edificación (casa, oficina, estudio, escuela, edificio, etc.) de acuerdo a las necesidades y recursos económicos con que se cuente para llevar a cabo su construcción. La propuesta arquitectónica se representa mediante planos con plantas, secciones y alzados de la edificación. En esta conformación de planos se encuentran los planos de las diferentes instalaciones, entre ellos el plano de la instalación de gas. El plano de la instalación sanitaria tiene como objetivo mostrar información y especificaciones técnicas destinadas al constructor y los diversos contratistas que explican con

detalle, qué materiales y qué técnicas se deben utilizar al llevar a cabo la construcción de la instalación.

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Se han desarrollado simbologías específicas para cada tipo de instalación del ramo de la construcción con el objetivo de simplificar y estandarizar la realización de planos. La simbología de la instalación de gas básica es la siguiente:

BLOQUE 3

Diseña instalaciones de gas

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Capacitación para el Trabajo: Técnicas de Construcción

Cálculo de instalaciones de gas Al igual que las instalaciones hidráulicas y las sanitarias, las instalaciones de gas deben ser calculadas con el objeto de que funcione lo mejor posible. Si el cálculo no se realiza adecuadamente, los muebles a los cuales les surtirá el gas no generarán la energía calorífica necesaria para satisfacer nuestras necesidades, debido a que la mezcla de gas y aire no tendrán la presión o gasto suficientes. Cuando se trata de una instalación de gas L.P, se deberán calcular los diámetros de las tuberías y la capacidad de los tanques; en el caso de utilizarse gas natural, sólo será necesario calcular las tuberías. ■■

Calculo de la longitud de las tuberías y del gasto de la instalación Cualquiera que sea el caso, siempre contaremos con dos datos, estos son, el gasto requerido y la longitud de las tuberías. La longitud de las tuberías la podemos obtener de los planos del proyecto y estará dada en metros; para el determinar el gasto de todo el sistema utilizamos la tabla siguiente, dado en m3/h:

Gasto de gas por aparato Aparato Estufa doméstica, Comal o Quemador (sólo uno) Horno, Asador o Rosticero 4QH 4QHC 4 Q H C A ó 4Q H C R Estufa restaurante quemador Plancha o asador Horno Parrilla o cafetera Conservador de alimentos calientes /q Calefactor para : 120 m3 240 m3 360 m3 Calentador de agua con almacenamiento: hasta 110 lts. hasta 240 lts. Infrarojo por quemador Refrigerador doméstico Incinerador Calentador de agua al paso sencillo Al paso doble Al paso triple Mechero bunsen Máquina tortilladora 104

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Gas l. P. M3/h 0.062 0.170 0.418 0.480 0.650 0.086 0.170 0.388 0.062 0.040 0.102 0.170 0.318 0.239 0.479 0.133 0.0166 0.170 0.930 1.500 2.100 0.023 2.200

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A modo de ejemplo, se anexan tres aparatos de uso común en los que se puede apreciar su consumo total, de acuerdo a las espreas que emplean: ■■

Una estufa con 4 quemadores y horno consume:

■■

4QH = 0.062 x 4 = 0.248 + 0.170 = 0.418 m3/h

■■

Estufa con 4 quemadores, horno y comal:

■■

4QHC = 0.062 x 4 = 0.248 + 0.062 + 0.170 = 0.480 m3/h

■■

Estufa con 4 quemadores, horno, comal y rosticero:

■■

4QHCR = 0.062x4 = 0.248 + 0.062 + 0.170 + 0.170 =0.650 m3/h

ACTIVIDAD 2

SD2-B3

Resuelve en tu cuaderno haciendo uso de la tabla antes mencionada, lo que a continuación se solicita: 1.

Determina el gasto de gas que deberá suministrar una instalación que cuenta con una estufa con 4 quemadores, comal y un horno; además de un calentador de agua de 110 lts. y una parrilla.

2.

Determina el gasto que debe suministrar una instalación de gas que cuenta con una estufa de restaurant con 6 quemadores, una plancha y un horno.

■■

Calculo del diámetro de tubería: Para determinar el diámetro de las tuberías, se hace uso de la fórmula del Dr. Pole: H = G2 * L * f

Siendo: H = Caída de presión en % del original G = Consumo de gas en m3/h L = Longitud del tramo a calcular en m f = Factor para los diferentes diámetros de tubería El gasto y la longitud son datos conocidos, si la caída de presión se iguala a la unidad, se puede obtener un factor X e igualarlo al de las tuberías comerciales. H f = 2 GL Según el diámetro comercial y con su factor real, se podrá obtener la caída de presión real de los tramos calculados. Siguiendo el mismo criterio que en los cálculos hidráulicos, la suma de caídas de presión de los diferentes tramos se hará únicamente con respecto al mueble más desfavorable en la línea, o sea a la suma de los tramos que se involucren para llegar a este aparato.

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El gasto de los ramales estará dado por el número y consumo de los aparatos que abastezcan. Una vez que se ha determinado el “f” y con ayuda de las siguientes tablas, se obtiene el diámetro de la tubería necesaria.

Factores “f” para tuberías de cobre tipo “L” rígido D. N. (mm) D. N. (in) D. E. (mm) D. I. (cm) 10 13 19 25 32 38 51

3/8 ½ ¾ 1 1¼ 1½ 2

12.700 15.875 22.225 28.575 34.925 41.275 53.975

1.0922 1.3843 1.9939 2.6035 3.2131 3.8227 5.0419

0.980 0.297 0.048 0.0127 0.0044 0.00186 0.00046

Factores “f” para tuberías de cobre tipo “L” flexible D. N. (mm) D. N. (in) D. E. (mm) D. I. (cm) 6.350 9.500 12.700 15.785 19.00

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3/8 ½ ¾ 1 1¼ 1½ 2

9.525 12.700 15.875 19.050 22.225

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0.8001 1.0922 1.384 1.6916 1.9939

f

4.600 0.970

f

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Ejemplo: Para hacer más comprensible el cálculo se anexan el plano (planta e isométrico) de una casa habitación tipo, en la cual ha sido diseñada la instalación de gas considerando la simbología antes descrita:

Los tramos se enumeran de la siguiente manera: AB, BC, CD Los aparatos instalados son: ■■

Calentador de almacenamiento de 110 Lts., consume 0.239 m3/h.

■■

Estufa de 4 quemadores y horno, consume 0.418 m3/h.

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Para el tramo AB o principal: L=3m G = 0.239 + 0.418 = 0.657 m3/h

f=

1 = 0.772 0.6572.3

Con este valor y comparando con las tablas de los diferentes factores de tuberías de cobre, se observa que se puede utilizar tubería de cobre rígido de menos 3/8” de diámetro. Sin embargo se propone utilizar una tubería de 3/8” cuyo factor es de 0.980. con este valor se obtiene la caída de presión (H) según la fórmula: HAB = 6572 x 3 x 0.98 = 1.269% El cálculo de los tramos siguientes se hará basándose en este diámetro. Sus diámetros serán igual o menores a éste. Para el tramo BC: HBC = 0.4182 x 2.7 x 0.98 = 0.462% Para el tramo CD: HCD = 0.4182 x 1.5 x 0.98 = 0.257% Sumando las caídas de presión se tiene: H = HAB + HBC + HCD H = 1.269% + 0.462% + 0.257% H = 1.988% Como H